镍钛合金最重要的两个特征为记忆效应和超弹性。因其具有这样的特性,使得该合金广泛应用于:宇宙航空、机械、电子、能源、民生、医学。因为镍钛合金具有记忆效应及超弹性特性,使得它与其他一般材料的摩擦特性有很大不同。当温度升高至某一特定温度下(这一温度值与合金中的镍含量有关)的时候马氏体相将发生向奥氏体相转变的相变过程;当温度下降至某一特定温度时,奥氏体相将发生向马氏体相的逆相变过程。另外,应力也会导致合金发生相变:镍铁合金在奥氏体相时,如果有足够大的载荷作用,将会发生奥氏体相向马氏体相转变的相变过程,在卸载后,可自动恢复原来的相(奥氏体)。如果材料发生相变,合金的机械性能将发生完全改变,导致摩擦磨损性能改变,因此会显著影响机器设备的寿命及运行性能。因此通过对镍钛合金的摩擦磨损性能过程影响因素(温度、载荷)的研究,可以为减少摩擦、磨损提供有意义的指导。为了研究宏观摩擦磨损性能,论文根据王亚珍[1]建立的Hertz单点接触模型,利用机械-分子作用理论对镍钛合金的温度和应力影响下的摩擦学性能进行了计算。该模型包括一个钢球在用镍钛合金制造的平面上滑动。对于普通的材料,Hertz单点接触模型在接触区上给出的应力分布是一个半椭球体。但是对于镍钛合金,应力图不再是一个固定的半椭圆体,而与温度和载荷有关。然后,根据相变温度图和应力-应变图来确定载荷、温度和摩擦接触区性质之间的关系。根据理论分析的结果,本文还进行与Herzt点接触模型一样工况下的验证实验,实验是在MS-T3000摩擦磨实验机上进行的,然后利用Taylorsurf-1000对实验结果进行了测量与分析。在此基础上,本文还对微观摩擦磨损特征进行了研究,本文根据CO振子模型[2]建立的相应公式计算静摩擦力和滑动摩擦力。并利用原子力显微镜(AFM)对计算结果进行了验证。本文对载荷、温度、速度等因素对于镍钛合金因相变引起的宏观和微观摩擦磨损过程的影响规律进行了较深入的研究,以期帮助我们找到减摩耐磨的实用方法和手段。