置氫TC4粉末磁脈沖壓制燒結(jié)體氧化與摩擦磨損性能研究.pdf

1、鈦合金由于其密度小、比強(qiáng)度、比剛度高以及其他優(yōu)異特性，得到了廣泛應(yīng)用，然而鈦合金的摩擦性能較差，這與其固有性能有關(guān)。本文對置氫的TC4鈦合金粉末進(jìn)行了溫?zé)岽琶}沖壓制成形，并對壓坯進(jìn)行了燒結(jié)和除氫熱處理。為了給粉末燒結(jié)體的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)，對粉末燒結(jié)體進(jìn)行了滑動摩擦試驗(yàn)，得到了不同氫含量粉末制件的摩擦磨損性能。為了改善其耐磨性，對粉末燒結(jié)體進(jìn)行了熱氧化和氧化(TO)+真空擴(kuò)散(OD)兩種表面處理，并對這兩種表面處理后的試樣進(jìn)行了滑動摩擦試

2、驗(yàn)。
　　研究結(jié)果表明，粉末壓坯致密度隨著氫含量的增加而降低，隨著壓實(shí)溫度的增加而增加，而且不同氫含量粉末壓坯之間致密度的差別降低。粉末壓坯硬度隨壓實(shí)溫度提高而增大。氫在燒結(jié)過程中對粉末制件致密度的提高起到了積極作用。燒結(jié)除氫后粉末制件硬度隨壓實(shí)溫度的增加而提高，且不同氫含量粉末制品之間硬度的差別減小。
　　熱氧化處理在試樣表面形成一層致密的不導(dǎo)電涂層，且隨氧化時(shí)間和氧化溫度的增加，氧化層逐漸增厚，但氧化層過厚會出現(xiàn)脫落現(xiàn)象

3、。其主要產(chǎn)物由外側(cè)一薄層的Al2O3和內(nèi)側(cè)的TiO2組成。氧化層內(nèi)側(cè)有一個(gè)因氧擴(kuò)散形成的硬化層，厚度可達(dá)到80μm-90μm左右。TO+OD處理試樣表面的氧化物非常細(xì)小和疏松，試樣表層的TiO2分解，形成了低價(jià)態(tài)的氧化物TiO；硬化層可達(dá)到200μm左右，且預(yù)氧化時(shí)間對硬化層的厚度沒有明顯影響。
　　氫含量對粉末制品滑動摩擦磨損量的影響與試樣致密度規(guī)律相一致。粉末制品的磨損機(jī)制為磨粒磨損為主，伴有一定程度的粘著磨損。隨氫含量的增加