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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(cè)手段對(duì)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(cè)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(duì)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(shì),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?cè)谀p過程中充當(dāng)?shù)谌w磨粒起犁削磨面的作用,故對(duì)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
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