激光表面织构化对316L不锈钢摩擦学行为的影响

林乃明，佘 达，刘茹溢，袁 烁，王玮华，马冠水，伏 利

(1.太原理工大学 材料科学与工程学院，太原 030024；2.中航工业航宇救生装备有限公司 航空防护救生技术航空科技重点实验室，湖北 襄阳 441003；3.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 中科院海洋新材料与应用技术重点实验室/浙江省海洋材料与防护技术重点实验室，浙江 宁波 315201；4.水利部产品质量标准研究所 浙江省水利水电装备表面工程技术研究重点实验室，杭州 310012)

奥氏体不锈钢因具有优异的耐腐蚀性、良好的工艺性能和综合力学性能，被广泛应用于民用和工业等领域。但是，表面硬度和承载能力低、耐磨性差等问题限制了奥氏体不锈钢在摩擦配副零部件中的应用[1]。由于磨损损伤始发于材料表面，借助表面工程技术可改变材料表面的组织结构、成分，进而提高材料的耐磨性[1]。近年来，多种表面工程技术已经被用于提高奥氏体不锈钢的耐磨性，包括强流脉冲离子束表面改性[2]、表面机械滚压处理[3]、超声表面纳米化[4]、激光熔覆[5]、离子注入[6]、物理气相沉积[7]、激光表面织构化[8]等方法。

在众多表面工程技术中，表面织构化技术的出现打破了“更光滑的表面有利于提高工程部件的摩擦学性能”的传统思想。近几年的研究表明，具有规则排列的形貌/图案的非光滑表面(表面织构)，通常表现出优异的摩擦学性能[9-11]。迄今为止，已经在各种材料的表面上制备了几种类型的表面纹理，例如微米或纳米尺度的凸面、凹坑、凹槽、花瓣和棱锥[10-12]。……