原位自生（TiC+TiB）/Ti6Al4V复合材料的干滑动摩擦磨损性能研究
发布时间：2021-03-12 20:10
本文用原位反应法制备了不同增强相含量的（TiC+TiB）/TC4（Ti6Al4V）复合材料,增强相颗粒为TiC和TiB。通过使用HT-1000型摩擦磨损试验机,系统研究了增强相颗粒含量、载荷和滑动速度等参数对干滑动摩擦磨损性能的影响。其中,增强相体积分数分别为0、2.5%和5%,外加载荷分别为5N、10N、15N和20N,滑动速度分别为0.419m/s、0.628m/s和0.837 m/s,并借助光学显微镜、扫描电子显微镜和洛氏硬度计等仪器分析材料的组织及磨损行为。TC4基体合金的硬度值为31.5HRC,TMC2复合材料的硬度值达34.2HRC,增加了8.6%,硬度变化不大。滑动速度0.419m/s、外加载荷5N时,TC4的磨损率为2.11×10-6mm3/mm,TMC2的磨损率达1.03×10-6mm3/mm,减少了51.2%,磨损率变化明显,表现出优异的耐磨性能。TC4基体合金以犁削磨损和剥离磨损为主,复合材料以磨粒磨损和剥离磨损为主,伴有氧化磨损。TC4基体合金的磨屑为块状和片状磨屑,随增强相...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 基体与增强体的选择
1.3.1 钛基体的选择
1.3.2 增强体的选择
1.4 钛基复合材料的制备方法
1.4.1 铸锭冶金法
1.4.2 粉末冶金法
1.4.3 机械合金化法
1.4.4 自蔓延高温合成法
1.4.5 放热弥散法
1.5 耐磨性的评定
1.5.1 耐磨性的定义
1.5.2 耐磨性的表示方法
1.6 磨损的测试技术
第2章 实验材料、设备与方法
2.1 试验材料
2.2 试验方法
2.3 试验设备
2.4 材料组织结构分析
2.4.1 显微组织
2.4.2 相组成
2.4.3 组织结构
2.5 材料性能测试
2.5.1 洛氏硬度测试
2.5.2 显微硬度测试
2.6 摩擦磨损性能测试
第3章 增强相含量对（TiB+TiC）/TC4复合材料干滑动摩擦磨损性能的影响
3.1 引言
3.2 试验所用材料的组织与性能
3.2.1 TC4基体合金和（TiB+TiC）/TC4复合材料的组织结构
3.2.2 （TiB+TiC）含量对（TiB+TiC）/TC4复合材料力学性能影响
3.3 （TiB+TiC）/TC4复合材料的摩擦磨损性能
3.3.1 磨损率和摩擦系数
3.3.2 磨损面和磨屑形貌
3.3.3 （TiB+TiC）含量对磨损断面的影响
3.3.4 磨损剖面的显微硬度
3.4 本章小结
第4章 载荷对（TiB+TiC）/TC4复合材料摩擦磨损性能的影响
4.1 引言
4.2 载荷与磨损率
4.3 载荷与摩擦系数
4.4 载荷与磨损机理
4.4.1 磨损面形貌
4.4.2 磨屑形貌
4.4.3 磨损断面形貌
4.4.4 磨损剖面的显微硬度
4.5 本章小结
第5章 滑动速度对（TiB+TiC）/TC4复合材料摩擦磨损性能的影响
5.1 引言
5.2 滑动速度与磨损率
5.3 滑动速度与摩擦系数
5.4 滑动速度与磨损机理
5.4.1 磨损面形貌
5.4.2 磨屑形貌
5.4.3 磨损断面形貌
5.4.4 磨损剖面的显微硬度
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光原位合成TiB-TiC颗粒增强钛基复合材料的组织与其耐磨性能[J]. 何波,兰姣姣,杨光,韦华. 稀有金属材料与工程. 2017(12)
[2]Comparative investigation on high-speed grinding of TiCp/Ti–6Al–4V particulate reinforced titanium matrix composites with single-layer electroplated and brazed CBN wheels[J]. Li Zheng,Ding Wenfeng,Shen Long,Xi Xinxin,Fu Yucan. Chinese Journal of Aeronautics. 2016(05)
[3]Ti6Al4V合金激光熔覆复合涂层的摩擦学和高温抗氧化性能研究[J]. 余鹏程,刘秀波,陆小龙,朱刚贤,陈瑶,石皋莲,吴少华. 中国激光. 2015(10)
[4]温度和载荷对TC4合金磨损性能的影响[J]. 王兰,张秋阳,李新星,王树奇. 稀有金属材料与工程. 2015(02)
[5]摩擦层的形成对TC4合金磨损性能的影响[J]. 王兰,王树奇,张秋阳. 摩擦学学报. 2014(06)
[6]TC4合金和P110油管钢摩擦磨损性能的比较[J]. 姚小飞,谢发勤,韩勇,赵国仙,吴向清. 稀有金属材料与工程. 2012(09)
[7]温度对TC4钛合金磨损性能和摩擦系数的影响[J]. 姚小飞,谢发勤,韩勇,赵国仙,吴向清. 稀有金属材料与工程. 2012(08)
[8]颗粒增强铝基复合材料的研究与应用[J]. 李明伟. 热加工工艺. 2009(08)
[9]颗粒增强金属基复合材料的研究进展[J]. 杨涛林,陈跃. 铸造技术. 2006(08)
[10]镁基复合材料制备技术、性能及应用发展概况[J]. 董群,陈礼清,赵明久,毕敬. 材料导报. 2004(04)
博士论文
[1]钛合金在不同滑动速度和介质下磨损行为和机制的研究[D]. 李新星.江苏大学 2016
[2]钛合金磨损行为及磨损机理的研究[D]. 王兰.江苏大学 2014
硕士论文
[1]耐热钛基复合材料（TiB+La2O3）/Ti的微结构及力学性能研究[D]. 张珍桂.上海交通大学 2010
本文编号：3078908
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 基体与增强体的选择
1.3.1 钛基体的选择
1.3.2 增强体的选择
1.4 钛基复合材料的制备方法
1.4.1 铸锭冶金法
1.4.2 粉末冶金法
1.4.3 机械合金化法
1.4.4 自蔓延高温合成法
1.4.5 放热弥散法
1.5 耐磨性的评定
1.5.1 耐磨性的定义
1.5.2 耐磨性的表示方法
1.6 磨损的测试技术
第2章 实验材料、设备与方法
2.1 试验材料
2.2 试验方法
2.3 试验设备
2.4 材料组织结构分析
2.4.1 显微组织
2.4.2 相组成
2.4.3 组织结构
2.5 材料性能测试
2.5.1 洛氏硬度测试
2.5.2 显微硬度测试
2.6 摩擦磨损性能测试
第3章 增强相含量对（TiB+TiC）/TC4复合材料干滑动摩擦磨损性能的影响
3.1 引言
3.2 试验所用材料的组织与性能
3.2.1 TC4基体合金和（TiB+TiC）/TC4复合材料的组织结构
3.2.2 （TiB+TiC）含量对（TiB+TiC）/TC4复合材料力学性能影响
3.3 （TiB+TiC）/TC4复合材料的摩擦磨损性能
3.3.1 磨损率和摩擦系数
3.3.2 磨损面和磨屑形貌
3.3.3 （TiB+TiC）含量对磨损断面的影响
3.3.4 磨损剖面的显微硬度
3.4 本章小结
第4章 载荷对（TiB+TiC）/TC4复合材料摩擦磨损性能的影响
4.1 引言
4.2 载荷与磨损率
4.3 载荷与摩擦系数
4.4 载荷与磨损机理
4.4.1 磨损面形貌
4.4.2 磨屑形貌
4.4.3 磨损断面形貌
4.4.4 磨损剖面的显微硬度
4.5 本章小结
第5章 滑动速度对（TiB+TiC）/TC4复合材料摩擦磨损性能的影响
5.1 引言
5.2 滑动速度与磨损率
5.3 滑动速度与摩擦系数
5.4 滑动速度与磨损机理
5.4.1 磨损面形貌
5.4.2 磨屑形貌
5.4.3 磨损断面形貌
5.4.4 磨损剖面的显微硬度
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光原位合成TiB-TiC颗粒增强钛基复合材料的组织与其耐磨性能[J]. 何波,兰姣姣,杨光,韦华. 稀有金属材料与工程. 2017(12)
[2]Comparative investigation on high-speed grinding of TiCp/Ti–6Al–4V particulate reinforced titanium matrix composites with single-layer electroplated and brazed CBN wheels[J]. Li Zheng,Ding Wenfeng,Shen Long,Xi Xinxin,Fu Yucan. Chinese Journal of Aeronautics. 2016(05)
[3]Ti6Al4V合金激光熔覆复合涂层的摩擦学和高温抗氧化性能研究[J]. 余鹏程,刘秀波,陆小龙,朱刚贤,陈瑶,石皋莲,吴少华. 中国激光. 2015(10)
[4]温度和载荷对TC4合金磨损性能的影响[J]. 王兰,张秋阳,李新星,王树奇. 稀有金属材料与工程. 2015(02)
[5]摩擦层的形成对TC4合金磨损性能的影响[J]. 王兰,王树奇,张秋阳. 摩擦学学报. 2014(06)
[6]TC4合金和P110油管钢摩擦磨损性能的比较[J]. 姚小飞,谢发勤,韩勇,赵国仙,吴向清. 稀有金属材料与工程. 2012(09)
[7]温度对TC4钛合金磨损性能和摩擦系数的影响[J]. 姚小飞,谢发勤,韩勇,赵国仙,吴向清. 稀有金属材料与工程. 2012(08)
[8]颗粒增强铝基复合材料的研究与应用[J]. 李明伟. 热加工工艺. 2009(08)
[9]颗粒增强金属基复合材料的研究进展[J]. 杨涛林,陈跃. 铸造技术. 2006(08)
[10]镁基复合材料制备技术、性能及应用发展概况[J]. 董群,陈礼清,赵明久,毕敬. 材料导报. 2004(04)
博士论文
[1]钛合金在不同滑动速度和介质下磨损行为和机制的研究[D]. 李新星.江苏大学 2016
[2]钛合金磨损行为及磨损机理的研究[D]. 王兰.江苏大学 2014
硕士论文
[1]耐热钛基复合材料（TiB+La2O3）/Ti的微结构及力学性能研究[D]. 张珍桂.上海交通大学 2010
本文编号：3078908
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