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激光混合织构对45钢摩擦学性能的影响

设计相应织构对45钢进行表面改性，使45钢在干摩擦及乏油润滑条件下均能表现出良好的摩擦学性能。通过紫外激光在抛光后的45钢表面分别加工直径为100 μm，深度为8-10 μm的凹坑织构(D100)，直径200 μm深度6-8 μm的凹坑织构（D200）以及兼具两类织构的凹坑织构(Mixture），织构面密度均为15%。利用Rtec-多功能摩擦磨损试验机分别对织构试样与未织构试样（Untextured）进行乏油润滑条件下和干摩擦条件下摩擦磨损试验，研究织构对45钢摩擦磨损性能的影响。利用光学接触角测试仪测试润滑油在织构样品的润湿性能，利用扫描电子显微镜、场发射扫描电子显微镜以及三维形貌仪等对试样磨痕及磨损机理进行分析。结果表明混合织构在干摩擦条件下能够使摩擦系数降低约27.9%，在乏油润滑条件下能够使摩擦系数降低约9.9%。干摩擦条件下D200织构磨损率最低，为2.57×10^-6mm³(N·m）。乏油润滑条件下D100织构磨损率最低，为1.04×10^-6mm³（N·m）。采用激光织构对45钢进行表面改性，能够起到改善45钢摩擦学性能的效果。织构减摩机理为干摩擦条件下捕获磨屑，从而减少磨粒磨损。乏油条件下，合适的织构化处理能够储存润滑油并增加试样的亲油性，促进润滑油在试样表面的铺展，延长油膜存在时间。