机械工程学报

作者：姜杰潇, 赖建平, 余家欣, 胡海龙, 王伟, 李定骏

单位：1. 西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室 绵阳 621010;2. 西南科技大学分析测试中心 绵阳 621010;3. 长寿命高温材料国家重点实验室 德阳 618000;4. 东方电气集团东方汽轮机有限公司 德阳 618000

关键词：金属玻璃,原子力显微镜,摩擦磨损,法向载荷,循环次数,硬化；

基金：国家自然科学基金（51975492）和西南科技大学自然科学基金（19xz7163）资助项目。

受限于样品表面平整度因素，金属玻璃在原子尺度上的摩擦磨损研究还相当缺乏。本文采用原子力显微镜，基于原子级平整的Pt基金属玻璃，研究了法向载荷和循环次数对金属玻璃在原子尺度下摩擦磨损行为的影响。研究表明：通过Bowden摩擦二项式模型拟合试验数据发现，金属玻璃与针尖对摩时的摩擦因数随载荷的增加呈先减小后增大的趋势，这是因为在低载时，金属玻璃与针尖之间的摩擦以界面摩擦为主，界面摩擦因数与法向载荷呈负指数幂关系，摩擦因数随载荷增加而减小，而在高载时，摩擦机制以犁沟摩擦为主，摩擦过程中的能量耗散主要来源于塑性变形，摩擦因数随变形程度的增加而增大；此外，随循环次数的增加，摩擦因数呈单调减小趋势，且载荷对摩擦因数的依赖性随之减弱，这是因为金属玻璃在原子尺度的变形产生了加工硬化作用，阻碍金属玻璃的持续变形，使犁沟摩擦占比逐渐降低。

来源：2022年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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