张波
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周银
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黄柯植
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温国红
,
孙浩
,
王树奇
材料保护
钛合金综合性能优异,被广泛应用于航空航天、化工等领域,但是其耐磨性较差,又严重阻碍了它更广泛的应用.在TC11合金/GCr15钢摩擦界面添加多层石墨烯(MLG)/纳米Fe2 O3复合材料,采用MPX-2000型摩擦磨损试验机研究了其对TC11合金磨损行为的影响,并与未添加及只添加MLG或纳米Fe2O3时的状况进行了对比;采用XRD,SEM,EDS等分析技术对磨损表面物相、形貌和成分进行了系统分析,并探讨了各添加物的作用机制.结果表明:在TC11合金表面添加MLG形成的摩擦层不能稳定存在,无法提高其耐磨性;添加纳米Fe2O3仅能在低载荷下形成稳定的摩擦层,高载荷时逐渐被破坏;添加MLG/纳米Fe2O3复合材料,在磨损表面形成了双层摩擦层,能起到保护基体的作用,使之磨损量显著下降,原因是MLG的润滑性与纳米Fe2O3承载性的协同作用.
关键词:
磨损行为
,
多层石墨烯
,
纳米Fe2O3
,
钛合金
,
摩擦层
温国红
,
周银
,
黄柯植
,
张波
,
曹臻
,
王树奇
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2017.02.011
通过在TC11合金摩擦界面添加机械混合的多层石墨烯和Fe2O3纳米颗粒,研究其对TC11合金磨损行为的影响,并与未添加及只添加多层石墨烯或Fe2O3纳米颗粒时进行对比.利用XRD、SEM和EDS等微观分析手段对磨损表面的物相、形貌和成分进行检测分析,并探讨摩擦层的形成过程及纳米材料的作用.结果表明:添加多层石墨烯或Fe2O3纳米颗粒时形成的摩擦层不能稳定存在,无法改善TC11合金较差的耐磨性.而添加机械混合的多层石墨烯和Fe2O3纳米颗粒时,在磨面形成同时具有良好润滑性和优异承载能力的双层摩擦层,能有效地阻止金属间相互接触,对基体起到保护作用,使得TC11合金的磨损量显著下降.
关键词:
TC11合金
,
多层石墨烯
,
Fe2O3纳米颗粒
,
机械混合
,
摩擦层
