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铜镍合金滑动摩擦学行为的分子动力学模拟

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基于分子动力学模拟建立金刚石结构粗糙磨粒球与Ni60/10％Cu(C1)和Ni60/20％Cu(C2)铜镍合金滑动摩擦结构模型,通过探究铜镍合金在金刚石磨粒不同摩擦深度下滑动摩擦行为,结合合金的磨损形貌、磨损原子数目及分布、摩擦力和亚表面损伤对合金纳米尺度下磨损机理进行了研究.结果表明:在摩擦过程中,合金磨损原子首先堆积在磨粒前方,随着滑动摩擦的进行,当压入深度为10 Å时,磨损原子与磨粒之间黏附力较小,磨损原子流向磨痕两侧,当压入深度为20 Å时,磨损原子数量增加,增加的磨损原子主要堆积在磨粒前方,共同对合金进行磨损.随压入深度的增加,合金在摩擦过程中的位错密度上升,合金亚表面损伤程度提高,但在相同压入深度下,C2合金平均位错密度大于C1合金,C1合金的亚表面质量优于C2合金,这表明摩擦深度是影响合金亚表面质量的重要因素,且Cu原子数目增加会提高合金在纳米尺度下摩擦过程中亚表面损伤.
Molecular Dynamics Simulation of Sliding Tribological Behavior of Cu-Ni Alloy

molecular dynamicscopper-nickel alloysliding wearsubsurface damagenano-size friction

王权、庄宿国、刘秀波、孟元、朱正兴、周安

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中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室,湖南长沙 410004

西北工业大学机电学院,陕西西安 710072

分子动力学模拟 铜镍合金 滑动摩擦 亚表面损伤 纳米摩擦

国家自然科学基金国家自然科学基金湖南省重点研发计划湖南省自然科学基金

52075559521052382022GK20302021JJ31161

2023

10.16078/j.tribology.2022227

摩擦学学报
中国科学院兰州化学物理研究所

摩擦学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.815
ISSN：1004-0595
年,卷(期)：2023.43(9)
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