TC4钛合金微弧氧化涂层的制备与微动磨损性能研究

航空材料学报, 2009, 29(2): 43-47. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2009.02.009

TC4钛合金微弧氧化涂层的制备与微动磨损性能研究

林修洲 ^1, , 郑健峰 ^2, , 林志君 ^3, , 朱旻昊 ^4,

1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所,成都,610031

2.西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所,成都,610031

3.西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所,成都,610031

4.西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所,成都,610031

基金项目: 教育郎新世纪优秀人才支持计划(NCET-04-0885) 国家自然科学基金(50521503) 国家重点基础研究发展规划(973计划)(2007CB714704)

关键词：钛合金 , 微弧氧化 , 摩擦磨损 , 微动磨损

Preparation and Fretting Wear Performance of Microarc Oxidation Coating on TC4 Titanium Alloy

采用自制的微弧氧化装置,在TC4钛合金表面制备了微弧氧化涂层,利用维氏硬度计、轮廓仪、SEM、EDX和XRD等设备对涂层进行了表征,并与GCr15钢球对磨,以研究其微动磨损特性.结果表明:涂层主要由锐钛矿型、金红石型TiO2和少量Al2O3等相组成,表面较粗糙,为典型的高硬度多孔陶瓷结构;经微弧氧化处理后,抗微动磨损性能显著提高;在部分滑移区涂层的摩擦系数随位移幅值的增大而增大,而在滑移区和混合区,稳态摩擦系数与位移幅值的变化无关;在部分滑移区,涂层损伤轻微,在滑移区和混合区涂层的微动磨损机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥层.

参考文献

[1]	娄贯涛.钛合金的研究应用现状及其发展方向[J].钛工业进展,2003(02):9-13.
[2]	WRITZ G P;BOWN S D;KRIVEN W M .Ceramic coating by anodic spark deposition[J].Materials and Manufacturing Processes,1991,6(01):87-115.
[3]	邓志威.微弧氧化材料表面陶瓷化机理的探讨[J].核物理动态,1997(03):193.
[4]	赵玉峰,杨世彦,韩明武.等离子体微弧氧化技术及其发展[J].材料导报,2006(06):102-104.
[5]	NIE X;LEYL A;MATTHEWS A .Deposition of layered bioceramic hydroxyapatite/TiO2 coating on titanium alloys using a hybrid technique of microarc oxidation and electrophoresis[J].Surface and Coatings Technology,2000,125:407-414.
[6]	薛文斌,邓志威,陈如意,张通和.钛合金在硅酸盐溶液中微弧氧化陶瓷膜的组织结构[J].金属热处理,2000(02):5-7.
[7]	姜兆华,吴晓宏,王福平,辛世刚.Na3PO4-Na2B4O7 体系中钛合金微等离子体氧化陶瓷膜研究[J].稀有金属,2001(02):151-153.
[8]	WANG Ya-ming;LEI Ting-quan;JIANG Bai-ling et al.Growth,microstructure and mechanical properties of microarc oxidation coatings on titanium ahoy in phosphate-containing solution[J].Applied Surface Science,2004,233:258-267.
[9]	郭宝刚,梁军,陈建敏,田军,刘惠文,徐洮.氧化时间对Ti-6Al-4V微弧氧化膜结构与性能的影响[J].中国有色金属学报,2005(06):981-986.
[10]	Jin FY;Tong HH;Shen LR;Wang K;Chu PK .Micro-structural and dielectric properties of porous TiO2 films synthesized on titanium alloys by micro-arc discharge oxidization[J].Materials Chemistry and Physics,2006(1):31-33.
[11]	KRISHNA L Rams;SOMARAJU K R C;SUNDARAJAN G .The tribological performance of ultra-hard ceramic composite coating obtained through microarc oxidation[J].Surface and Coatings Technology,2003,163-164:484-490.
[12]	童洪辉,金凡亚.微弧氧化与磁控溅射复合处理的钛合金表面耐磨性研究[J].材料保护,2005(07):18-20.
[13]	ZHU M H;CAI Z B;LIN X Z et al.Fretting wear behaviour of ceramic coating prepared by microarc oxidation on Al-Si ahoy[J].Wear,2007,263:472-480.
[14]	周仲荣;VINCENT L.微动磨损[M].北京:科学出版社,2002
[15]	周仲荣;朱曼昊.复合微动磨损[M].上海:上海交通大学出版社,2004

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