钛合金表面高硬度微弧氧化膜的制备和耐磨性研究

• 作者: 刘百幸 彭振军 梁军 王鹏 齐玉明
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 钛合金 微弧氧化 高硬度 耐磨性 高浓度 铝酸盐
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 专题——液相等离子体电解-微弧氧化表面改性技术
• 页码范围: 81-88
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.44|TH117
• 字数: 4144字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.07.008

摘要

目的 在钛合金表面制备高硬度、高耐磨的微弧氧化膜,并研究其摩擦磨损性能.方法 采用较高浓度的铝酸盐电解液在钛合金表面制备了微弧氧化膜,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对膜层的微观形貌和组成进行表征.采用辉光放电光谱仪(GDOES)分析膜层厚度方向的元素变化情况.利用显微硬度计测试膜层硬度,利用摩擦试验机测试膜层的摩擦磨损性能,并通过三维轮廓仪分析磨痕轮廓.结果 膜层主要由Al2TiO5和 γ-Al2O3相构成,有少量的金红石型TiO2相;随着铝酸盐浓度的增大,微弧氧化膜的表面形貌和元素分布更均匀、一致,内部的孔隙和微裂纹更少.膜层硬度较Ti6Al4V基材有大幅提升,且随铝酸盐浓度的增大而升高,最高可达1140HV.膜层在稳定摩擦阶段的摩擦系数介于0.55～0.65之间,随着铝酸盐浓度的升高,磨痕深度减小且磨损率降低.结论 高浓度铝酸盐电解液中制备的微弧氧化膜具有较高的硬度,在滑动干摩擦条件下表现出优异的耐磨性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王鹏	中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室	195	1743	20.0	34.0
2	梁军	中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室	48	593	14.0	22.0
3	彭振军	中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室	6	21	3.0	4.0
4	刘百幸	中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室	3	10	2.0	3.0
5	齐玉明	中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室	3	6	2.0	2.0