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
foxp3发布了新的文献求助10
2秒前
布鸽子发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Jm发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
陈救驾来迟完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
起風了发布了新的文献求助10
6秒前
斯文败类应助cuichi采纳,获得10
7秒前
7秒前
jklwss发布了新的文献求助10
7秒前
DY_5354完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
10秒前
幸福的凤灵完成签到,获得积分20
10秒前
小繁完成签到,获得积分10
10秒前
0x3f发布了新的文献求助10
10秒前
森离九完成签到,获得积分10
11秒前
活泼纲发布了新的文献求助10
11秒前
rsy发布了新的文献求助10
11秒前
脑洞疼应助海饼干30采纳,获得10
12秒前
13秒前
qiii完成签到,获得积分10
13秒前
jimskylxk发布了新的文献求助10
13秒前
天道轮回发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
Owen应助活泼纲采纳,获得10
17秒前
完美世界应助tong采纳,获得30
18秒前
Belief发布了新的文献求助10
18秒前
qiii发布了新的文献求助10
19秒前
bang发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
23秒前
顶刊大王完成签到,获得积分10
23秒前
斯文黎云发布了新的文献求助30
24秒前
25秒前
25秒前
strike应助无可匹敌的饭量采纳,获得20
25秒前
26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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 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 6416856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8236000
关于积分的说明 17494098
捐赠科研通 5469701
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889645
邀请新用户注册赠送积分活动 1866601
关于科研通互助平台的介绍 1703754