低速冲击下的界面响应和磨损行为*

为探究低速冲击下界面响应与磨损行为之间的联系，开展多周次的低速冲击磨损实验；通过分析冲击过程中的接触力峰值、接触时长、接触力冲量、动能耗散等，研究冲击速度对接触界面的力学响应的影响；通过对冲击磨痕的磨损轮廓和形貌、磨损体积的检测分析，以及对磨痕区域元素组分变化的测试，研究冲击速度对接触界面磨损损伤行为的影响。结果表明：冲击速度的增加会导致接触界面在更短的时间内受到更强烈的力学作用；能量吸收率对冲击速度的变化不敏感，但冲击速度的提高会导致单位能量造成的磨损损伤逐渐降低；冲击磨痕可分为以塑性变形和以剥层磨损为主要损伤形式的2种区域；磨损区内经历了严重的摩擦氧化，并随着冲击速度的增加发生冲击副材料转移。因此，冲击速度越高，接触界面间的摩擦越剧烈，形成的表面氧化层避免了冲击副与基底材料的直接接触，延缓了磨损损伤的进一步发展。