高分子材料因其优异特性在各种机械系统中得到了广泛的应用,然而在实际工况下,高分子材料的磨损仍然较为严重,造成零件失效与材料浪费。表面织构技术已被证明是改善材料摩擦学性能的有效手段,然而对于织构化金属与高分子材料组成的硬质对软质材料摩擦副,表面织构对磨损行为的影响并不明确。本文针对目前织构化金属-高分子材料摩擦副磨损机理研究的空白,利用磨损表面形貌分析技术和磨屑分析技术,对摩擦副的磨损行为和机理进行研究,从而加深对表面织构设计规律的认识。本文通过光刻-电解工艺对304不锈钢试样表面进行不同参数的织构加工,与超高分子量聚乙烯、聚甲醛、聚醚醚酮三种不同弹性模量的高分子材料组成摩擦副,进行水润滑条件下的摩擦磨损试验,以摩擦系数和磨损率为指标对摩擦学性能进行评价。通过对磨损表面形貌和磨损磨屑的观测分析摩擦副的磨损行为,探究织构参数对磨损机理的影响。本文的研究表明:1、表面织构的引入起到的减磨和增磨效果同样明显,对于本文中选用的三种高分子材料,在10%和20%的低面积率条件下的织构能够起到较好的减磨效果,并且随着材料弹性模量的增大,表面织构能够起到的最佳减磨效果也逐渐增强。在40%的高面积率下织构反而起到了增大磨损的效果。2、无织构条件下,磨损表面能观测到高分材料转移痕迹,表现为典型的磨粒磨损与粘着磨损并存特征,磨屑形态上表现为大粒度的薄片状。3、选用合适的表面织构参数能够减小高分子材料的转移,减少磨损表面因磨粒磨损产生的犁沟痕迹,磨屑形态呈现小粒度团块状,这可能是织构容纳磨屑的作用结果。4、高面积率的表面织构会在凹坑边缘会产生严重的应力集中现象,沿着运动方向的前沿有较严重的材料烧伤转移特征,材料磨损率急剧增大,磨损形貌表现为深且宽的沟槽。磨屑形态为弯曲甚至螺旋的长条状,呈现典型的切削磨屑特征,表明此时织构对高分子材料产生了切削效应,使磨损加剧。