TC11合金的高温磨损行为和耐磨性

稀有金属, 2015, 39(10): 877-881. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.10.003

TC11合金的高温磨损行为和耐磨性

张秋阳 ^1, , 王兰 ^2, , 李新星 ^3, , 王树奇 ^4,

1.江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江,212013

2.江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江,212013

3.江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江,212013

4.江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江,212013

基金项目: 国家自然科学基金项目(51071078)资助

关键词： TC11合金 , 高温磨损 , 耐磨性 , 摩擦氧化物 , 磨损机制

Elevated-Temperature Wear Behavior and Wear Resistance of TC11 Alloy

Keywords： TC11 alloy , elevated-temperature wear , wear resistance , tribo-oxide , wear mechanism

采用高温磨损试验机对TC11合金进行了400～ 600℃高温干滑动磨损试验,研究了TC11合金的高温磨损行为和耐磨性;并通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及能谱分析仪(EDS)对磨面和亚表层的物相、形貌和成分进行分析,并探讨了磨损机制.在400℃下随着载荷增加磨损率略有增加,超过200 N时磨损率出现快速提高;当温度进一步提高至500～ 600℃时,磨损率降到最低,且不随载荷增加而变化.分析表明,在400℃时,磨面上出现塑性变形和撕裂的痕迹以及沿滑动方向的犁沟,同时出现致密的黑色光滑区和剥落区,磨损机制为黏着磨损、磨粒磨损和氧化轻微磨损.而在500～ 600℃,磨损表面均为致密的黑色光滑区和剥落区,且600℃时的剥落区小于500℃时的,磨损机制为氧化轻微磨损.亚表层分析表明,在高温下磨损表面均形成一层摩擦氧化物层,在400℃时摩擦氧化物层厚度为5 ～8 μm,而在500～ 600 ℃,摩擦氧化物层增加到10～ 15 μm,且摩擦氧化物层的致密度随温度增加而提高.摩擦层显示出高的硬度,可达到HV1000以上,而且随着温度增加,显微硬度显著增加.

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