Understanding the wear behavior and mechanism of gradient nanostructured M50 bearing steel through nanoscratching tests

材料科学 机制(生物学) 方位(导航) 冶金 复合材料 法律工程学 哲学 地图学 认识论 工程类 地理
作者
Xiong Yue,Shan Hu,Fei Yin,Jian Wang
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier BV]
卷期号:39: 109235-109235
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2024.109235
摘要

A gradient nanostructured M50 bearing steel with gradient structural size, carbides, and dislocation density was successfully fabricated by ultrasonic shot peening (USP) technology at room temperature. The friction behaviour and mechanism of gradient nanostructure M50 steel were investigated by using nanoscratch technology under various normal applied loads and depths. Under low normal applied load, gradient samples at ~5 μm depth exhibited a 26.5% maximum reduction in wear rate compared to the tempered sample; under high normal applied load, wear rates for samples at ~100 μm depth exhibited a maximum reduction of 44.6%. At low normal applied load, the wear mechanism involves plowing; while at high normal applied load, the wear mechanism shifts to cutting. Under low normal applied load, wear resistance correlates positively with hardness and negatively with structural size. Under high normal applied load, the increase in hardness of the martensite matrix and the partial decomposition of coarse spherical carbides enable the carbides on the surface of the USPed sample to withstand higher shear stress and stronger stress concentration, preventing cracking of the matrix and carbide edges, and spalling of carbides. High dislocation density (resulting in residual compressive stress) will slow down or inhibit the generation and expansion of cracks during the scratching process, potentially explaining why samples at ~100 μm depths exhibit superior wear resistance.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
优美世倌完成签到,获得积分10
1秒前
偷得浮生半日闲完成签到,获得积分10
4秒前
sefsfw完成签到,获得积分10
8秒前
友好的牛排完成签到,获得积分10
9秒前
潇洒天亦完成签到 ,获得积分10
12秒前
喜悦蚂蚁完成签到,获得积分10
13秒前
充电宝应助友好的牛排采纳,获得10
14秒前
babyally完成签到,获得积分20
14秒前
土豪的钻石完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
花花完成签到,获得积分10
17秒前
谦让诗完成签到,获得积分10
18秒前
rainny完成签到,获得积分10
18秒前
不回首完成签到 ,获得积分10
20秒前
babyally发布了新的文献求助10
21秒前
摸鱼仙人完成签到,获得积分10
22秒前
King完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
Leo_完成签到,获得积分10
30秒前
思源应助babyally采纳,获得20
31秒前
小阳肖恩完成签到 ,获得积分10
31秒前
荔枝励志完成签到 ,获得积分10
32秒前
魔幻的访云完成签到 ,获得积分10
33秒前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
36秒前
18318933768完成签到,获得积分10
38秒前
Ray发布了新的文献求助10
40秒前
LUMOS完成签到,获得积分10
42秒前
42秒前
爱科研完成签到 ,获得积分10
44秒前
99完成签到 ,获得积分10
45秒前
46秒前
lsy完成签到,获得积分10
47秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得50
49秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
50秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
HuangShuting完成签到,获得积分10
55秒前
cnkly完成签到,获得积分10
56秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258640
关于积分的说明 17591778
捐赠科研通 5504542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901588
邀请新用户注册赠送积分活动 1878538
关于科研通互助平台的介绍 1718137