多层石墨烯和Fe 2 O 3 纳米颗粒对TC11合金磨损行为的影响

发布时间：2023-05-27 02:51

　　钛合金因其优异的综合力学性能而广泛应用于各个领域,但因其较差的摩擦磨损性能限制了钛合金的应用。合金在干滑动过程中不可避免会在磨损表面形成不同于基体的摩擦层,然而国内外学者对于钛合金的摩擦氧化物及摩擦层是否具有减磨作用的观点尚不统一。因此,研究钛合金的磨损性能及摩擦层的形成、作用机理等具有重要的理论意义和工程应用价值。本文通过在TC11合金/GCr15钢滑动界面上人工添加混合配比的多层石墨烯和Fe₂O₃纳米颗粒,以改善TC11合金磨损性能。作为对比,同时研究了未添加及只添加多层石墨烯或Fe₂O₃纳米颗粒时TC11合金的磨损行为。采用XRD、SEM和EDS等微观分析手段对磨面的物相、形貌和成分进行检测分析,并表征了摩擦层的成分、形态和性能等特征,并探讨了摩擦层的形成过程、作用机理及钛合金磨损机制的转变。结果表明:TC11合金的磨损行为与添加剂种类、转数及添加剂配比等密切相关。单独添加多层石墨烯或Fe₂O₃纳米或颗粒时,TC11合金的磨损量均比未添加时高很多。对...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的目的与意义
    1.2 钛合金的概述
        1.2.1 钛合金简介
        1.2.2 钛合金的应用
    1.3 钛合金的干滑动摩擦磨损
        1.3.1 钛合金磨损性能概述
        1.3.2 改善钛合金耐磨性的相关研究
        1.3.3 钛合金干滑动摩擦氧化物及摩擦层的相关研究
        1.3.4 钛合金干滑动摩擦氧化物及摩擦层研究中存在的问题
    1.4 多层石墨烯和Fe₂O₃纳米颗粒的概述
        1.4.1 多层石墨烯及特性
        1.4.2 Fe₂O₃纳米颗粒及特性
    1.5 本文的主要研究内容
第二章 实验材料及研究方法
    2.1 实验材料和多层石墨烯的制备
        2.1.1 实验材料的选择
        2.1.2 纳米材料的制备及表征
        2.1.3 热处理工艺
    2.2 磨损实验
    2.3 硬度测试及微观分析
第三章 TC11合金的磨损行为及特征
    3.1 TC11合金的磨损量
    3.2 TC11合金磨损表面的物相分析
    3.3 TC11合金磨损表面的形貌和成分分析
        3.3.1 不同纳米添加物下TC11合金磨损表面形貌和成分分析
        3.3.2 不同配比下TC11合金磨损表面形貌和成分分析
    3.4 TC11合金磨损剖面的形貌和成分分析
        3.4.1 不同纳米添加剂下TC11合金磨损剖面形貌和成分分析
        3.4.2 不同配比下TC11合金磨损剖面形貌和成分分析
    3.5 本章小结
第四章 摩擦层的形成、作用及磨损机理
    4.1 摩擦层的形成及相关问题的讨论
        4.1.1 摩擦层的形成理论
        4.1.2 双层摩擦层形成过程
        4.1.3 摩擦层的破坏过程
    4.2 纳米颗粒及摩擦层的作用
    4.3 磨损转变及磨损机理
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文



本文编号：3823748