Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние скорости скольжения и нагрузки при трении на износостойкость сплавов NiTi с памятью формы

Али Авджы, Айсегул Акдоган Экер, Бедри Онур Куджукйилдирим

Аннотация


Исследовано влияние нагрузки и скорости скольжения на износостойкость сплава NiTi в мартенситном и аустенитном состояниях при сухом трении по схеме шар-диск. Температуры мартенситного превращения сплава и механизм износа анализировали с использованием дифференциальной калориметрии, сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионного спектрометрического анализа. Установлено, что при увеличении нагрузки коэффициент трения снижается на ~40 %, а скорость скольжения оказывает меньшее и неоднозначное влияние на характеристики трения сплава NiTi. Показано, что при всех режимах трения аустенитная фаза имеет меньшую скорость износа по сравнению с мартенситной.

Ключевые слова


сплавы с эффектом памяти формы; NiTi; износостойкость; коэффициент трения; обратимое мартенситное превращение

Полный текст:

PDF

Литература


Kucukyildirim B. O. The effect of aging under loading on the phase transformation behavior of near-equiatomic niti shape memory alloy // Journal of Materials Engineering Performance. 2015. V. 24. P. 3228 - 3240.

Cocco V. Di., Iacoviello F., Natali S. Fatigue microstructural evolution in pseudo elastic NiTi alloy // Procedia Structural Integrity. 2016. V. 2. P. 1457 - 1464.

Qian L., Zhou Z., Sun Q. The role of phase transition in the fretting behavior of NiTi shape memory alloy // Wear. 2005. V. 259, Is. 6. P. 309 - 318.

Nurveren K., Akdonan Eker A., Huang W. M. Evolution of transformation characteristics with heating/cooling rate in NiTi shape memory alloys // Journal of Material Processing Technology. 2008. V. 196, Is. 1 - 3. P. 129 - 134.

Tillmann W., Momeni S. Influence of in-situ and postannealing technique on tribological performance of NiTi SMA thin films // Surface and Coatings Technology. 2015. V. 276. P. 286 - 295.

Mehdi M., Farokhzadeh K., Edrisy A. Dry sliding wear behavior of superelastic Ti - 10V - 2Fe - 3Al β-titanium alloy // Wear. 2016. V. 350 - 351, Is. 1. P. 10 - 20.

Levintant-Zayonts N., Starzynski G., Kopec M., Kucharski S. Characterization of NiTi SMA in its unusual behaviour in wear tests // Tribology International. 2019. V. 137. P. 313 - 323.

Yan L., Liu Y., Liu E. Wear behaviour of martensitic NiTi shape memory alloy under ball-on-disk sliding tests // Tribology International. 2013. V. 66, Is. 1. P. 219 - 224.

Yan W. Theoretical investigation of wear-resistance mechanism of superelastic shape memory alloy NiTi // Materials Science and Engineering: A. 2006. V. 427, Is. 1 - 2. P. 348 - 355.

Markopoulos A. P., Pressas I. S., Manolakos D. E. Manufacturing processes of shape memory alloys // Materials Forming and Machining: Research and Development. 2016. V. 1. P. 155 - 180.

Yang Z., Stossel M., Wang J. Microstructural evolution and surface strengthening of pulse-laser treated Ti/Ni multilayer thin films // Extreme Mechanics Letters. 2015. V. 4, Is. 1. P. 45 - 51.

Yan W. Y., Sun Q. P., Feng X. Q., Qian L. M. Analysis of spherical indentation of superelastic shape memory alloys // International Journal of Solids and Structures. 2007. V. 44, Is. 1. P. 1 - 17.

Zotov O. G., Kondrat'ev S. Yu. Antifriction properties of copper alloys with convertible martensite in the structure // Trenie i Iznos. 1993. V. 14, Is. 2. P. 419 - 422.

Kolbasnikov N. G., Kondrat'ev S. Yu., Fomin S. G. Mechanical properties of alloys with reverse martensite transformations // Problemy Prochnosti. 1992. V. 3. P. 34 - 42.

Kolbasnikov N. G., Kondrat'ev S. Yu., Fomin S. G., Shchukin S. V. Mechanical properties of alloys with reversible martensitic transformation // Strength of Materials. 1992. V. 24, Is. 3. P. 262 - 269.

Kondrat'ev S. Yu., Zotov O. G., Yaroslavskii G. Ya. et al. Investigation of interrelationship between damping capacity and mechanical properties as well as morphology of martensite in alloys with reversible martensite transformation // Problemy Prochnosti. 1983. V. 14B, Is. 3. P. 79 - 82.

Kondrat'ev S. Yu., Yaroslavskii G. Ya., Chaikovskii B. S., Matveev V. V. Effect of doping and hardening conditions on mechanical properties and microstructure of Br.A10 alloy // Problemy Prochnosti. 1981. V. 7, Is. 145. P. 98 - 101.

Yan L., Liu Y. Effect of deformation mode on the wear behavior of NiTi shape memory alloys // Shape Memory Superelasticity. 2016. V. 2, Is. 2. P. 204 - 217.

Abedini M., Ghasemi H. M., Nili Ahmadabadi M. Tribological behavior of NiTi alloy in martensitic and austenitic states // Material Design. 2009. V. 30, Is. 10. P. 4493 - 4497.

Yan L., Liu Y. Wear behavior of austenitic NiTi shape memory alloy // Shape Memory Superelasticity. 2015. V. 1, Is. 1. P. 56 - 68.

Zorko L., Rudolf R. Metallographic sample preparation of orthodontic Ni - Ti wire // Associated Metallurgy Engineering. 2009. V. 15, Is. 4. P. 267 - 274.

Heinz K., Gahr Z. Sliding wear // Tribology Series. 1987. V. 10. P. 351 - 495.

Abedini M., Ghasemi H. M., Ahmadabadi M. N. Tribological behavior of NiTi alloy against 52100 steel and WC at elevated temperatures // Material Characterzation. 2010. V. 61, Is. 7. P. 689 - 695.

Aliasgarian R., Ghasemi H. M., Abedini M. Tribological behavior of heat treated Ni-rich NiTi alloys // Journal of Tribology. 2011. V. 133, Is. 3. P. 1 - 6.

Wang H., Kalchev Y., Wang H. et al. Surface modification of NiTi alloy by ultrashort pulsed laser shock peening // Surface and Coatings Technology. 2020. V. 394, Is. 1. P. 125899.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.4.23-31

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024