【摘 要】
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磨损是引起零件失效的主要原因之一，科研人员一直寻求提高材料耐磨性的方法。仿生工作者发现诸如蚯蚓、穿山甲等土壤动物长期穿梭于土壤、沙粒之间而不伤毫发，研究表明它们体表
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磨损是引起零件失效的主要原因之一，科研人员一直寻求提高材料耐磨性的方法。仿生工作者发现诸如蚯蚓、穿山甲等土壤动物长期穿梭于土壤、沙粒之间而不伤毫发，研究表明它们体表普遍存在非光滑形态，这种非光滑形态具有减阻、增强耐磨性的作用，这为研究材料耐磨性提供了新思路。 本文设计四种仿生非光滑形态的分布模型，并分析四种仿生形态的加工原理。采用激光雕刻技术在高速钢表面加工四种仿生非光滑形态凸包、凹坑、波纹和鳞片。 利用扫描电子显微镜及附带的EDAx能谱仪、金相显微镜和X射线衍射仪分析了激光处理层的微观组织，并借助显微硬度计测量激光处理层的硬度分布和四种仿生非光滑表面的硬度分布。 利用磨粒磨损试验机分析比较了四种仿生非光滑表面、激光熔凝表面和未处理光滑表面的耐磨性，试验表明仿生非光滑鳞片表面的耐磨性最好，然后依次是仿生非光滑波纹表面、仿生非光滑凹坑表面、仿生非光滑凸包表面、激光熔凝表面，最后是未处理光滑表面。并研究了仿生非光滑表面的耐磨机理，耐磨性提高的原因是：提高材料表面硬度、细晶强化、固溶强化、仿生效应和桩钉效应。 研究了耐磨性较好的仿生非光滑鳞片表面和波纹表面的分布规律和形态大小。
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