| TA1钛合金的表面复合强化与磨损行为研究 |
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| 引用本文： | 刘港,刘静,代燕,杨峰,陈丽. TA1钛合金的表面复合强化与磨损行为研究[J]. 表面技术, 2023, 52(10): 171-180 |
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| 作者姓名： | 刘港 刘静 代燕 杨峰 陈丽 |
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| 作者单位： | 贵州师范大学 材料与建筑工程学院,贵阳 550025 |
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| 基金项目： | 黔科合基础(ZK[2023]-250);贵州省教育厅滚动支持省属高校科研平台项目黔教技([2022]012);贵州省研究生科研基金立项课题项目黔教合(YJSKYJJ[2021]100) |
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| 摘 要： | 目的 针对钛合金硬度低、耐磨性差的问题,利用机械球磨技术在TA1钛合金表面获得复合强化层,研究强化层的组织结构对合金磨损行为的影响。方法 采用行星式机械球磨装置,以WC粉末为增强介质,在0.05 MPa氮气气氛、转速为350 r/min、时间为8 h的条件下,对TA1钛合金进行表面机械变形+固相涂层复合强化处理,利用光学3D轮廓仪、XRD、SEM-EDS、往复式磨损机等对复合强化层的组织结构和耐磨性能进行测试。结果 当表层机械复合强化后,TA1钛合金表面的复合强化层由WC涂层+形变细晶区组成,硬化区厚度为20~40μm,形变细晶区厚度约为30μm。涂层区硬度达到1 100HV0.25,为基材硬度的5倍。在5 N载荷下,摩擦因数为0.2~0.3,并可保持近4 000 s,在10 N载荷下,摩擦因数接近0.2并可保持1 200 s。可将磨损过程分为低摩擦因数区、过渡区和高摩擦因数区3个阶段,且每阶段的磨痕深度、磨损量与摩擦因数具有正相关性。结论 表层机械复合强化可大幅提升TA1钛合金表层的硬度和耐磨性,WC颗粒增强涂层具有较强的减摩效果,其磨损机制主要是磨粒磨损与氧化磨损。这种一步法表面强化技术具有工艺简单、能耗少、涂层选材灵活的优势。
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| 关 键 词： | TA1钛合金 机械形变 WC颗粒增强 复合强化层 摩擦磨损 |
| 收稿时间： | 2022-09-30 |
| 修稿时间： | 2023-04-12 |
Surface Composite Strengthening and Wear Behavior of TA1 Titanium Alloy |
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| LIU Gang,LIU Jing,DAI Yan,YANG Feng,CHEN Li. Surface Composite Strengthening and Wear Behavior of TA1 Titanium Alloy[J]. Surface Technology, 2023, 52(10): 171-180 |
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| Authors: | LIU Gang LIU Jing DAI Yan YANG Feng CHEN Li |
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| Affiliation: | School of Materials and Architectural Engineering, Guizhou Normal University, Guiyang 550025, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | TA1 titanium alloy mechanical deformation WC particle strengthening composite strengthening coating friction and wear |
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