Page 132 - 《摩擦学学报》2021年第1期

第 1 期 袁新璐, 等: 位移幅值对铜镁合金微动磨损行为的影响 129

100 μm 100 μm 100 μm 100 μm
(a) D=2.5 μm (b) D=5 μm (c) D=10 μm (d) D=20 μm

100 μm 100 μm 100 μm
(e) D=40 μm (f) D=60 μm (g) D=80 μm

Fig. 3 Optical microscope pictures of wear scars under different displacement amplitudes
图 3 不同位移幅值下的磨痕光镜图片

线的变化特征与D=10 μm情况类似，但切向力有明显 处在部分滑移状态，但接触中心在黏着状态下的塑性
的增加，表明接触表面的塑性变形变得更加强烈. 最 流动是协调相对位移的主导因素，即此时定义为塑性
终的稳定状态还是保持在部分滑移状态，但黏着区开 变形协调的部分滑移状态.
始呈现由弹性变形协调向塑性变形协调转变的趋势. 根据图2(f，g)与图3(f，g)可以看出，当位移幅值增
位移幅值D=40 μm，如图3(e)所示，接触中心没有 至60和80 μm，接触状态已转变为完全滑移状态. 磨痕
黏着点被塑性剪切的痕迹，而是明显的塑性流动；接 形貌和F -D-N曲线与部分滑移区有明显差别. 从光镜
t
触边缘滑移区的面积进一步增大，出现明显磨粒磨损 图看出，接触区有明显滑动摩擦的痕迹，磨痕周围产
的痕迹，磨痕周围分布着大量细碎的磨屑颗粒. 图2(e) 生了大量磨屑，接触区发生了严重的磨损. F -D-N曲
t
显示的F -D-N曲线表现出与20 μm时类似的特征，表 线整体呈现平行四边形状，表明接触区一直处在完全
t
面膜的保护让前几次循环呈现平行四边形状，但随后 滑移状态.
表面膜破裂，接触表面的黏着点承受更加强烈的塑性 结合上述分析结果，图4给出了接触状态随位移
剪切，F -D曲线逐渐转化为开口更大的椭圆形状，且 幅值的演化示意图. 当位移幅值处在较低水平(D=
t
这种状态一直保持到试验结束. 此时的微动接触状态 2.5、5 μm)时，接触中心黏着而边缘出现窄的环状微滑

Partial slip condition Gross slip condition

(Elastic dominant) (Plastic dominant) (Wear dominant)

(Elastic dominant)
F t -D curve

Elastic Plastic
Contact condition Slip area
deformation deformation

Fig. 4 Schematic diagram of the evolution of contact state with displacement amplitudes
图 4 接触状态随位移幅值演化示意图