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]
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
chengzi完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
超帅的又槐完成签到,获得积分10
1秒前
李雷完成签到 ,获得积分10
1秒前
JamesPei应助舒先生采纳,获得10
2秒前
汉堡包应助surina采纳,获得10
2秒前
DKC发布了新的文献求助10
2秒前
大模型应助玥越采纳,获得10
2秒前
华仔应助狂野映寒采纳,获得10
2秒前
传奇3应助mm采纳,获得10
3秒前
桐桐应助重新开始采纳,获得10
3秒前
4秒前
搞怪便当完成签到,获得积分10
4秒前
Hexagram完成签到 ,获得积分10
4秒前
GFGYZX完成签到,获得积分10
4秒前
青塘龙仔发布了新的文献求助10
4秒前
淡然梦芝完成签到,获得积分10
5秒前
绿波电龙完成签到,获得积分10
5秒前
善学以致用应助cy采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
稳重雁风完成签到,获得积分10
5秒前
鸿鲤发布了新的文献求助10
5秒前
Ava应助盼盼采纳,获得10
6秒前
英姑应助默listening采纳,获得10
6秒前
虚幻弘文发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
xinnnnnn完成签到,获得积分20
8秒前
小旭不会飞完成签到,获得积分10
8秒前
7788完成签到,获得积分10
8秒前
wanci应助丰都残卷采纳,获得10
9秒前
逍遥游发布了新的文献求助10
9秒前
勤劳樱发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
suiwuya完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5733856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5351379
关于积分的说明 15325402
捐赠科研通 4878818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2621454
邀请新用户注册赠送积分活动 1570535
关于科研通互助平台的介绍 1527514