本文關(guān)鍵詞： 工業(yè)純鈦TA 離子滲氮 組織結(jié)構(gòu) 真空摩擦學(xué) 磨損　出處：《稀有金屬材料與工程》2015年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為研究工業(yè)純鈦TA2經(jīng)離子滲氮技術(shù)處理后的真空摩擦磨損性能,利用光學(xué)顯微鏡、白光三維形貌儀、X射線衍射儀和顯微硬度計(jì)分別對(duì)滲氮前后材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌及表面粗糙度、相組成和硬度進(jìn)行表征。采用真空摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)TA2滲氮前后的摩擦磨損性能測(cè)試后,使用白光三維形貌儀、掃描電鏡及其附帶能譜儀分析磨痕的表面形貌及磨痕表面的元素組成。結(jié)果表明:離子滲氮后,TA2表面形成的滲氮層主要由Ti N、Ti2N和α-Ti(N)等硬質(zhì)相組成,厚度約為80μm,且表面HV硬度由1.40 GPa提升至12.60 GPa;離子滲氮處理使TA2在真空環(huán)境中的摩擦系數(shù)和磨損體積顯著降低,從而有效減摩抗磨;然而在大氣條件下,滲氮層的形成導(dǎo)致材料的摩擦系數(shù)和耐磨性均顯著提高;此外,離子滲氮后材料的磨損機(jī)制也發(fā)生顯著改變:在大氣條件下,滲氮后樣品的磨損機(jī)制由原始樣品的磨料磨損、塑性形變及輕微粘著磨損共同作用轉(zhuǎn)化為嚴(yán)重塑性形變、粘著磨損和材料轉(zhuǎn)移,而在真空環(huán)境中,原始樣品表面主要發(fā)生了粘著磨損、塑性形變同時(shí)伴有輕微的磨料磨損,而滲氮后材料磨損機(jī)制則為磨料磨損。
[Abstract]:In order to study the vacuum friction and wear properties of industrial pure titanium TA2 treated by ion nitriding technology, optical microscope and white light three-dimensional topography were used. The microstructure, surface morphology and surface roughness of the materials before and after nitriding were investigated by X-ray diffractometer and microhardness tester, respectively. The phase composition and hardness were characterized. The tribological and wear properties of TA2 before and after nitriding were tested by vacuum friction and wear tester. Scanning electron microscopy (SEM) and attached energy spectrometer (EDS) were used to analyze the surface morphology and elemental composition of wear marks. The results showed that the nitriding layer formed on the surface of TA2 after ion nitriding was mainly composed of tin. Ti2N, 偽 -TiN) and other hard phases, the thickness is about 80 渭 m, and the hardness of HV on the surface is raised from 1.40 GPa to 12.60 GPA. Ion nitriding treatment can reduce the friction coefficient and wear volume of TA2 in vacuum environment. However, under atmospheric conditions, the formation of nitriding layer resulted in a significant increase in the friction coefficient and wear resistance of the material. In addition, the wear mechanism of the nitriding material also changed significantly: under atmospheric conditions, the wear mechanism of the nitriding samples was from the abrasive wear of the original sample. Plastic deformation and slight adhesion wear change into severe plastic deformation, adhesion wear and material transfer, while in vacuum environment, adhesion wear occurs mainly on the surface of the original sample. Plastic deformation is accompanied by slight abrasive wear, while the wear mechanism of nitrided materials is abrasive wear.
【作者單位】： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)國(guó)土資源部深部地質(zhì)鉆探技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所;清華大學(xué);
【基金】：北京自然科學(xué)基金(3132023) 國(guó)家自然科學(xué)基金(51275494) 中央高�；緲I(yè)務(wù)費(fèi)(2012ZY51) 清華大學(xué)摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(SKLTKF11B04)
【分類號(hào)】：TG156.82;TG146.23
【正文快照】： 在空間環(huán)境下,尤其是高真空條件下2個(gè)對(duì)磨材料表面的吸附氣體、污染物和氧化膜會(huì)被部分或全部去除,使清潔表面直接接觸,造成真空摩擦磨損行為迥異于大氣摩擦磨損[1-4]。鈦及其合金由于其密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn),已成為航空航天領(lǐng)域(在真空環(huán)境使用)的重要結(jié)構(gòu)材

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本文編號(hào)：1478566