苏浩文
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赵晴
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程法嵩
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杜楠
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王帅星
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胡彦卿
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.028
目的 通过微弧氧化共沉积工艺,获得摩擦磨损性能优良的微弧氧化-SiC复合膜.方法 在硅酸钠-六偏磷酸钠-钨酸钠-多聚磷酸钠体系的微弧氧化电解液中加入2.0 g/L SiC微粒,以直流脉冲模式制备TC4钛合金微弧氧化-SiC复合膜.利用KH-7700型三维视频显微镜、XRD、SEM,对复合膜的表面、截面微观形貌和结构进行了观察分析,采用CFT-1型显微磨损试验仪检测了其在室温干摩擦条件下的摩擦磨损性能.结果 SiC复合膜层中的微孔数量明显少于不含SiC相的氧化膜层,复合膜表面分布着SiC相、金红石、锐钛矿TiO2相、Al2TiO5相以及非晶态的P、Si、W化合物.在干摩擦磨损条件下,微弧氧化-SiC复合膜的摩擦系数为0.26,比磨损率为0.72×10-6 mm3/(N·m),微弧氧化-SiC复合膜只发生轻微的粘着磨损和磨粒磨损.结论 得到了摩擦磨损性能优良的复合膜,复合膜中的SiC新相改变了氧化膜的表面形貌,降低了复合膜的摩擦系数和磨损率.
关键词:
TC4钛合金
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微弧氧化复合膜
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SiC微粒含量
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摩擦磨损性能
程法嵩
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赵晴
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杜楠
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王帅星
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王伟
,
于宽深
材料保护
为了提高钛合金微弧氧化膜的耐磨性,向电解液中加入ZrO2微粒,在TC4钛合金表面制备了不同ZrO2含量的微弧氧化复合膜.采用涡流测厚仪测量复合膜的厚度;采用扫描电镜分析复合膜形貌;采用X射线衍射仪分析复合膜相组成;采用能谱仪分析复合膜中ZrO2的含量;采用摩擦磨损试验研究复合膜在室温条件下的摩擦磨损性能.结果表明:复合膜中出现的ZrO2新相降低了氧化膜的摩擦系数和磨损率;当复合膜中ZrO2含量依次为2.70％,9.20％,14.09％,23.59％,42.78％时,平均摩擦系数先减小后增大,分别为0.45,0.40,0.30,0.26,0.35,比磨损率先减小后增大,分别为8.35×10-7,7.26×10-7,6.92×10-7,2.70×10-7,3.01×10-7 mm3/(N·m);当复合膜中ZrO2含量为23.59％时,复合膜摩擦系数最小,最稳定,比磨损率最小;随着ZrO2在复合膜中含量的提高,ZrO2载荷转移和自润滑作用增强,摩擦系数和比磨损率减小,但当ZrO2含量增加至42.78％时,ZrO2在复合膜表面团聚,使磨粒磨损和黏着磨损加剧,复合膜的摩擦磨损性能降低.
关键词:
TC4钛合金
,
微弧氧化膜
,
ZrO2微粒
,
摩擦磨损性能
