TA15合金渗Cr和Cr-Si复合渗层的高温摩擦行为研究

通过双层辉光等离子技术在TA15钛合金表面制备了渗Cr层和Cr-Si复合渗层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段研究了渗层的微观结构、成分分布及相结构。此外,还测定了渗层与基体金属的结合强度、纳米压痕硬度和弹性模量。结果表明,40μm厚的CrSi复合渗层均匀、致密,且大致可分为三部分;而渗Cr层则由12μm的Cr沉积层和18μm的扩散层组成。Cr-Si复合渗层的硬度和弹性模量分别为16 306 MPa和519 GPa,远大于渗Cr层的6 750MPa和364 GPa。在300℃进行了高温球盘磨损试验,以研究渗层的高温摩擦学行为。结果表明,Cr-Si复合渗层的磨痕比渗Cr层更窄更浅,摩擦因数和比磨损率也更小。