TC4钛合金喷丸处理及涂层的微动磨损特性

发布时间：2021-03-24 18:44

　　钛合金因其具有较好的综合性能被广泛用于航空航天结构中,但是由于其抗微动性能较差,在服役过程中钛合金构件易发生微动损伤,导致其使用寿命下降。因此通过表面改性技术来提高其抗微动性能显得尤为重要。本文以喷丸处理为主要处理手段,研究了以下三个方面的内容： （1）TC4钛合金喷丸表面的微动磨损特性研究； （2）不同喷丸强度对TC4钛合金微动磨损特性影响；（3）完全滑移状态下未喷丸、喷丸、喷丸+CuNiIn涂层等三种状态TC4钛合金的微动磨损行为。研究结果表明：喷丸强度0.3 mmA,覆盖率200%时,其运行工况微动图发生变化。位移幅值为50μm时,微动处于混合滑移状态,二体接触与三体接触均存在,位移幅值为100 μm、150μm时,微动处于完全滑移状态,有大量磨屑产生,接触方式为三体接触,局部区域压实。法向载荷、磨损频率对微动状态的影响较小。随着位移幅值的增加,微动状态由混合滑移向完全滑移转变,磨损体积也随之增加；法向载荷的增加,赫兹接触面积增大,导致磨损面积增大,磨损体积也随之增加；随着频率的增加,磨屑在空气中氧化时间增加,硬质氧化物颗粒减少,磨屑易于聚集压实,磨损体积减小。微动处于完全滑移状... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 微动摩擦学的概述
        1.1.1 微动的定义
        1.1.2 微动的损伤
        1.1.3 微动的分类
        1.1.4 微动的影响因素
        1.1.5 微动磨损的主要理论
    1.2 钛合金及其表面改性研究进展
        1.2.1 钛合金概述
        1.2.2 钛合金的微动磨损
        1.2.3 钛合金的表面改性技术
    1.3 课题的研究内容及意义
        1.3.1 钛合金表面改性微动磨损研究的意义
        1.3.2 研究内容
2 实验材料及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验技术路线
    2.3 实验方法
        2.3.1 喷丸处理
        2.3.2 喷涂处理
        2.3.3 微动磨损
        2.3.4 磨痕分析
3 喷丸处理钛合金的微动磨损特性
    3.1 微动接触力学分析
    3.2 微动磨痕形貌分析
        3.2.1 位移幅值
        3.2.2 法向载荷
        3.2.3 磨损频率
    3.3 微动摩擦系数分析
        3.3.1 位移幅值
        3.3.2 法向载荷
        3.3.3 磨损频率
    3.4 磨损体积分析
    3.5 本章小结
4 喷丸处理对钛合金微动磨损的影响
    4.1 喷丸处理TC4钛合金的表面特性
        4.1.1 表面粗糙度
        4.1.2 微硬度
    4.3 微动磨痕形貌的特征
    4.4 微动磨损体积的特征
    4.5 本章小结
5 喷丸和涂层复合处理对微动磨损的影响
    5.1 喷丸+涂层复合处理
    5.2 微动磨痕形貌
    5.3 EDS分析
    5.4 微动磨损体积
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]表面粗糙度对UHMWPE微动摩擦磨损性能的影响[J]. 王秋凤,王鸿灵,王云霞,阎逢元.  摩擦学学报. 2015(04)
[2]钛合金表面等离子喷涂涂层材料的研究进展[J]. 王少鹏,李争显,杜继红.  表面技术. 2013(05)
[3]激光淬火层的转动微动磨损行为[J]. 罗军,莫继良,蔡振兵,彭金方,朱旻昊.  材料热处理学报. 2013(05)
[4]物理气相沉积技术的研究进展与应用[J]. 吴笛.  机械工程与自动化. 2011(04)
[5]钛合金疲劳行为研究现状[J]. 邓瑞刚,毛小南,杨冠军,张鹏省.  热加工工艺. 2011(08)
[6]Cu在低速和高速摩擦时第三体的形成及作用机理[J]. 牟超,符蓉.  科学技术与工程. 2010(15)
[7]微动磨损引起的压气机叶片榫头断裂故障研究[J]. 段家宽,杨兴宇,董立伟,王兵.  燃气涡轮试验与研究. 2009(03)
[8]三体摩擦体系中材料摩擦特性的研究进展[J]. 韩晓明,高飞,符蓉,宋宝韫,农万华.  中国材料进展. 2009(02)
[9]微动疲劳研究的现状与展望[J]. 杨茂胜,陈跃良,郁大照,胡家林.  强度与环境. 2008(06)
[10]化学气相沉积技术的研究与应用进展[J]. 杨西,杨玉华.  甘肃水利水电技术. 2008(03)

博士论文
[1]车轴钢表面涂层/改性层的转动微动磨损研究[D]. 罗军.西南交通大学 2011
[2]固体润滑涂层抗微动磨损研究[D]. 徐进.西南交通大学 2003
[3]微动疲劳损伤机理及其防护对策的研究[D]. 张明.南京航空航天大学 2002

硕士论文
[1]TC4钛合金及其喷丸处理后的微动损伤特性[D]. 陈明.大连理工大学 2012
[2]镁合金及表面处理微动磨损研究[D]. 张晖.西南交通大学 2007



本文编号：3098202