杜楠
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王帅星
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赵晴
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朱文辉
稀有金属材料与工程
在硅酸钠-六偏磷酸钠体系中添加1.5 g/L Cr2O3微粒,采用直流脉冲模式在TC4钛合金表面制备了微弧氧化Cr2O3复合膜;利用SEM、EDS、XRD对复合膜的微观形貌和结构进行观察分析,并研究了其在室温干摩擦条件下的摩擦磨损性能.结果表明:复合膜的表层孔隙中填满了微小的Cr2O3颗粒,表面只能看到少量微孔；膜层中除了金红石及锐钛矿TiO2相、Al2TiO5相外,还出现了大量的Cr2O3相,且包含了一些非晶态的P、Si化合物.在相同的摩擦磨损条件下,微弧氧化Cr2O3复合膜的摩擦系数更小、磨损量更低、耐磨性也更好.在10N载荷下,复合膜只发生轻微的粘着磨损,几乎未发生磨粒磨损；在50 N载荷下,复合膜的磨粒磨损有所加剧,且出现了第二相粒子流失.Cr2O3颗粒主要通过对微弧氧化膜孔隙的填充作用、载荷转移作用及弥散强化作用,来降低复合膜的摩擦系数和表面磨损量,提高其耐磨性.
关键词:
TC4钛合金
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微弧氧化
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Cr2O3微粒
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复合膜
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摩擦磨损性能
王帅星
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赵晴
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张小明
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刘道新
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杜楠
材料热处理学报
在电解液中加入Cr2O3微粒对Ti6Al4V合金进行微弧氧化处理,通过SEM、XRD及摩擦试验分析Cr2O3微粒复合对微弧氧化膜微观结构及摩擦磨损行为的影响.结果表明:加入Cr2O3微粒后,复合膜表面孔隙减少,耐磨性提高,膜层中出现了Cr2O3相.随着电解液中Cr2O3微粒的增加,复合膜厚度增加,Cr2O3相衍射峰不断增强,TiO2相逐渐减少,Al2TiO5相趋于消失.在0.5～1.5 g/L内,复合膜的摩擦系数随Cr2O3微粒的增加而减小;加入量为1.5 g/L Cr2O3微粒时,复合膜的耐磨性最好.
关键词:
Cr2O3微粒
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Ti6Al4V合金
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微弧氧化
,
复合膜
,
摩擦磨损行为
王帅星
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杜楠
,
刘道新
,
赵晴
稀有金属材料与工程
在电解液中加入Cr2O3微粒,以共生沉积方式在Ti6Al4V表面制备微弧氧化/Cr2O3复合膜.利用SEM、XRD、EDS等研究复合膜的生长规律及Cr2O3微粒的沉积方式,通过摩擦试验分析不同生长阶段的复合膜的摩擦磨损性能.结果表明:在0～30 min内,复合膜呈近线性增长,之后生长速率明显变缓,膜层表面也出现了大块Cr2O3团聚体.复合膜主要由金红石TiO2、锐钛矿TiO2及Cr2O3相组成.随氧化时间的延长,锐钛矿TiO2逐渐减少,金红石TiO2含量先增加后趋于稳定,而Cr2O3的衍射峰一直增强,复合膜的耐磨性也先增后降；氧化20 min时,复合膜的耐磨性最好,摩擦系数最小,仅为0.05～0.2.在微弧氧化过程中,Cr2O3微粒或直接吸附在熔融态的氧化膜表面,或被捕捉、锁定到氧化膜的表面微孔中；也有部分Cr2O3微粒被高温放电产生的熔融物裹覆并一起遇冷凝固到氧化膜中.
关键词:
Ti6Al4V合金
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微弧氧化
,
复合膜
,
Cr2O3微粒
,
生长特征
,
摩擦学性能
