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激光冲击强化对GCr15轴承钢微观组织和摩擦学行为影响

GCr15轴承钢目前是轴承钢中产量最大的钢种，占我国轴承钢总量的90%以上，具有良好的硬度和耐磨性。随着现代工业的发展，轴承钢工作环境愈发严苛，对轴承钢的性能也有了更高的要求。激光冲击强化是一种新型表面强化技术，可以有效提高材料的力学性能、耐磨性、耐蚀性、抗疲劳性等性能，原理为激光通过约束层作用在金属表面涂层，涂层吸收能量产生高温、高压、高密度等离子体，等离子体吸收激光能量产生冲击波作用在金属表面，该技术被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。对经过LSP处理后试样的微观组织进行观察，测试其力学性能和摩擦磨损性能，得出以下结论：LSP可以增加位错密度，使马氏体分布更加均匀，碳化物数量变多且粒径减小；LSP试样硬度较原始试样提高，在材料次表层构建了深且大的残余压应力层；平均摩擦系数下降，磨损率降低，磨损机理主要为粘着和氧化磨损，残余压应力在滑动干摩擦条件下释放，耐磨性得到增强。