赵晴
,
王伟
,
王力强
,
王帅星
,
杜楠
,
文庆杰
材料保护
为了提高钛合金微弧氧化膜的耐磨性能,同时降低其摩擦系数,在硅酸钠-六偏磷酸钠-钨酸钠电解液中添加了1.5 g/L六方氮化硼(hBN)微粒,采用WHD-30微弧氧化电源直流脉冲模式在TC4钛合金表面制备了微弧氧化hBN复合膜.利用SEM,XRD,三维立体显微仪对复合膜的表面、截面微观形貌和结构进行了分析,研究了其在室温下的摩擦磨损性能.结果表明:在微弧氧化hBN复合膜的表层弥散有hBN颗粒,膜的表面只有少量的微孔;膜中具有金红石及锐钛矿TiO2 、A12TiO5和hBN,包含一些非晶态的P,Si,W化合物;在4N载荷下干摩擦,微弧氧化hBN复合膜的摩擦系数为0.05,比磨损率为0.94 mm-6/(N·m),只发生了轻微的黏着磨损,几乎未发生磨粒磨损,起到了自润滑的作用;本法制备的复合膜既提高了TC4钛合金的耐磨性能,同时又减小了其摩擦系数.
关键词:
微弧氧化复合膜
,
六方氮化硼
,
TC4钛合金
,
摩擦磨损
苏浩文
,
赵晴
,
程法嵩
,
杜楠
,
王帅星
,
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
,
微弧氧化复合膜
,
SiC微粒含量
,
摩擦磨损性能
