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晶粒细化对放电等离子烧结TC4合金微动磨损性能的影响

发布时间:2018-05-02 14:45

  本文选题:钛合金 + 超细晶 ; 参考:《稀有金属材料与工程》2015年07期


【摘要】:结合高能球磨和放电等离子烧结制备出具有粗晶组织、粗细晶双尺度组织和超细晶组织的TC4合金;采用球-盘微动磨损装置对比研究了这3种显微组织TC4合金在干摩擦条件下的微动磨损性能,分析了晶粒细化对TC4合金摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着晶粒的逐步细化,TC4合金的摩擦系数和磨损率逐渐降低。这主要是因为晶粒细化导致TC4合金硬度逐渐提高,并引起磨损机制的转变。粗晶TC4合金的磨损机制为严重的粘着磨损、疲劳剥层磨损和氧化磨损;而双尺度和超细晶TC4合金的磨损机制以磨粒磨损为主并伴随着轻微的粘着磨损和氧化磨损。超细晶TC4合金拥有最高的硬度(HV为4560 MPa),在载荷30 N下具有最低的摩擦系数(~0.76)和磨损率(1.89×10-4mm3·N-1·m-1),说明晶粒细化有助于提高TC4合金的摩擦磨损性能。
[Abstract]:Combined with high energy ball milling and spark plasma sintering, TC4 alloys with coarse grain structure, coarse grain double scale structure and ultrafine grain structure were prepared. The fretting wear properties of the three microstructural TC4 alloys under dry friction were studied by using a ball disk fretting wear device. The effect of grain refinement on the friction and wear properties of TC4 alloys was analyzed. The results show that the friction coefficient and wear rate of TC4 alloy decrease gradually with the grain refinement. This is mainly due to grain refinement, which leads to the gradual increase of hardness and the transformation of wear mechanism of TC4 alloy. The wear mechanism of coarse grain TC4 alloy is severe adhesion wear, fatigue delamination wear and oxidation wear, while the wear mechanism of double-scale and ultrafine grained TC4 alloy is mainly abrasive wear, accompanied by slight adhesion wear and oxidation wear. The superfine grained TC4 alloy has the highest hardness (HV = 4560 MPA), the lowest friction coefficient (0.76) and the wear rate of 1.89 脳 10-4mm3 N-1 m ~ (-1) under load of 30 N, which indicates that grain refinement is helpful to improve the friction and wear properties of TC4 alloy.
【作者单位】: 华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心;
【基金】:国家自然科学基金(51104066) 中央高校基本科研业务费(2009ZM0118,2012ZZ0061)
【分类号】:TG146.23

【参考文献】

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【共引文献】

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