冷热循环处理对钛基非晶合金摩擦学性能的影响

• 作者: 段峻 纪秀林 靳娟 严春妍 伏利
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 钛 非晶合金 冷热循环 耐磨性 纳米压痕 摩擦学
• 年，卷（期）: 2022,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 120-127
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.44
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2021.000685

摘要

钛合金的耐磨性较差，在钛合金活动部件表面制备钛基非晶合金涂层是一种保持钛合金优势又提升其耐磨性的选择。采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、SEM、摩擦磨损试验机，对冷热循环处理前后钛基块体非晶合金的组织结构与摩擦行为进行比较研究。结果表明：经过冷热循环处理后的钛基块体非晶合金仍然保持着完全非晶态，弛豫焓提升11%。冷热循环处理后钛基非晶合金的平均纳米硬度从6.84 GPa降低到6.59 GPa，平均弹性模量从118.70 GPa降低到103.43 GPa，但硬度与弹性模量的比值增大。冷热循环处理后，钛基块体非晶合金在5 N和10 N的载荷下磨损率减小了约10%。与TC4合金相比，其在5 N和10 N载荷下的磨损率分别减小了20%和50%。TC4合金由于硬度较低，呈现较为严重的黏着磨损。冷热循环处理后，钛基非晶合金的磨损机制从铸态的磨粒磨损为主向磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损共同作用转变，且随着载荷的增大，黏着磨损减轻，磨粒磨损占据主导。因此，冷热循环处理是提升钛基块体非晶合金摩擦学性能的一种有效方法。