發(fā)布時間：2022-07-27 13:35

　　本文通過對TC4鈦合金熱浸鍍后進行不同溫度和時間的真空擴散處理,表面獲得鈦鋁金屬間化合物鍍層。采用MPX-2000型磨損試驗機,針對經(jīng)650℃擴散0.5h后的熱浸鍍鋁鍍層在不同工況條件下進行干滑動磨損實驗,系統(tǒng)研究了鍍層的磨損行為,采用SEM、XRD、EDS、XPS以及顯微硬度儀等微觀測試手段檢測和分析了鈦鋁鍍層的組成和結(jié)構(gòu)以及磨面和剖面的形貌、物相、成分和性能,重點研究了鈦鋁鍍層在磨損過程中摩擦層的形成及作用,探討了磨損機理。結(jié)果表明:TC4鈦合金經(jīng)熱浸鍍鋁及擴散退火后獲得TiAl₃金屬間化合物鍍層。擴散溫度和保溫時間對鍍層的組織和結(jié)構(gòu)有一定的影響。分析可知,浸鍍鋁化后的TC4合金再經(jīng)650℃擴散0.5h后所獲得的鈦鋁鍍層致密,與基體界面結(jié)合良好,硬度高達614HV。而隨著擴散時間的延長和溫度升高,鍍層出現(xiàn)了大量的裂紋和孔洞甚至剝落。經(jīng)650℃擴散0.5h后所獲得的鈦鋁金屬間化合物鍍層質(zhì)量最佳。研究發(fā)現(xiàn),鈦鋁金屬間化合物鍍層在不同載荷下磨損量隨著滑動速度的升高而呈現(xiàn)相似的變化。在滑動速度0.5-4m/s內(nèi),磨損量先隨速度的升高而降低,在0.75m/s后磨損量先是... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 鈦合金簡介
        1.2.1 鈦合金概述
        1.2.2 鈦合金的應用
    1.3 鈦合金摩擦磨損
        1.3.1 鈦合金磨損概述
        1.3.2 鈦合金干滑動摩擦磨損的研究
        1.3.3 鈦合金表面耐磨處理技術(shù)
    1.4 鈦合金表面熱浸鋁技術(shù)相關(guān)研究
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 實驗方法
    2.1 實驗流程
    2.2 實驗材料
        2.2.1 實驗材料選擇
        2.2.2 熱處理工藝及顯微組織
    2.3 熱浸鍍鋁及其擴散退火
    2.4 磨損實驗
        2.4.1 試樣制備
        2.4.2 實驗過程及參數(shù)
    2.5 硬度測試及微觀分析
第三章 熱浸鋁鍍層的退火及微觀分析
    3.1 熱浸鋁層的顯微結(jié)構(gòu)
    3.2 擴散后鍍層物相分析
    3.3 鍍層的截面形貌及EDS分析
        3.3.1 擴散退火處理后的鍍層的截面形貌
        3.3.2 擴散退火處理后的鍍層的能譜分析
    3.4 鍍層的硬度分布
    3.5 本章小結(jié)
第四章 鈦鋁金屬間化合物鍍層的磨損行為及特征
    4.1 鈦鋁金屬間化合物鍍層的磨損量及特征
        4.1.1 鍍層的磨損量
        4.1.2 鍍層的磨面物相
        4.1.3 鍍層的磨面形貌和EDS分析
    4.2 鈦鋁金屬間化合物鍍層與TC4合金耐磨性的比較
        4.2.1 鍍層與TC4合金磨損量對比
        4.2.2 鍍層與TC4合金磨面物相對比
        4.2.3 鍍層與TC4合金磨面形貌和EDS對比
    4.3 本章小結(jié)
第五章 鈦鋁金屬間化合物鍍層干滑動過程中摩擦層與磨損機理
    5.1 鍍層的磨損剖面特征分析
        5.1.1 磨損剖面形貌
        5.1.2 剖面EDS分析
        5.1.3 鍍層磨面的XPS分析
        5.1.4 剖面硬度分布
    5.2 鍍層在滑動中摩擦層的形成、特征及作用
        5.2.1 鍍層在滑動中摩擦層的形成
        5.2.2 摩擦層的特征及作用
    5.3 磨損機理分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文及其它科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]TC4鈦合金表面化學鍍Ni-P合金耐磨層研究[J]. 林翠,趙立才.  稀有金屬材料與工程. 2013(03)
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[7]Ti6Al4V合金熱浸鋁研究[J]. 朱韜,王樹奇,茅奕舒,王海帥,余建平.  鋼鐵釩鈦. 2013(01)
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碩士論文
[1]鈦合金表面化學鍍Ni-P和Ni-P-MoS2復合層及耐磨性研究[D]. 趙立才.南昌航空大學 2012
[2]鈦合金微弧氧化耐磨陶瓷層制備與性能研究[D]. 施濤.北京交通大學 2011
[3]鈦表面熱浸鋁工藝及反應產(chǎn)物組織與性能的研究[D]. 傅月林.哈爾濱工業(yè)大學 2008



本文編號：3665547