納米氧化物對TC4合金磨損行為的影響.pdf

1、鈦合金因具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，但因其具有較低的硬度和較高的摩擦系數(shù)而限制其在摩擦磨損領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，研究鈦合金的磨損性能具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文通過添加納米氧化物顆粒來改善TC4合金的耐磨性。
　　本文研究了TC4合金在不同氧化物類型、粒徑、配比以及載荷條件下的磨損行為，利用XRD、SEM和EDS等微觀檢測手段對鈦合金的摩擦表面和剖面的成分、結(jié)構(gòu)、形貌以及氧化物層的特征進(jìn)行檢測和分析，并通過不同

2、配比實(shí)驗(yàn)研究了摩擦層的形成過程和作用，并探討了鈦合金的磨損機(jī)理。研究表明：添加的納米氧化物顆粒對TC4合金磨損率具有顯著影響，在10-50N范圍內(nèi)，F(xiàn)e2O3≥50％時(shí)磨損率最低，其次為未添加時(shí)的，而TiO2＞50%時(shí)磨損率均較高。在不同納米氧化物添加情況下，磨損率隨載荷的變化呈現(xiàn)不同的趨勢，其中Fe2O3≥50%時(shí)增幅幾乎為零，而TiO2=80%時(shí)增幅最為劇烈。不同配比氧化物數(shù)據(jù)表明：Fe2O3≥50%的磨損率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 TiO2＞50

3、%的磨損率?？梢?，添加以Fe2O3為主（≥50%）納米氧化物可以明顯改善鈦合金的耐磨性。研究發(fā)現(xiàn)，在不同氧化物添加條件下，磨面上形成的含氧化物的摩擦層的特征也不同，F(xiàn)e2O3≥50%時(shí)，氧化物層較為致密且均勻覆蓋在磨面上，此時(shí)摩擦率極低，具有顯著減磨的作用；而無添加和 TiO2＞50%時(shí)磨面存在團(tuán)聚狀的大顆?；蚰バ?，它們在磨損過程中充當(dāng)?shù)谌w磨粒起犁削磨面的作用，故對磨損保護(hù)并未起任何作用，相反加速磨損。因此，可以驗(yàn)證在鈦合金/鋼滑動(dòng)體