采用SRV-IV微動(dòng)磨損試驗(yàn)臺(tái),研究TC4鈦合金在空氣和純水介質(zhì)中不同位移幅值下的微動(dòng)磨損行為及其在模擬海水中的微動(dòng)腐蝕特性,利用掃描電子顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡分別對(duì)磨痕表面形貌、磨損體積及磨痕輪廓進(jìn)行表征,分析了鈦合金在不同環(huán)境介質(zhì)中的微動(dòng)磨損機(jī)制。結(jié)果表明:摩擦系數(shù)隨位移幅值的增大呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì),磨損體積隨位移幅值的增大而增大;干摩擦條件下,摩擦系數(shù)較高且波動(dòng)劇烈,磨損體積較小,磨損機(jī)制主要為磨粒磨損、粘著磨損并伴有氧化磨損;與干摩擦相比,水介質(zhì)中的摩擦系數(shù)較低,磨損體積顯著增大,且模擬海水中的摩擦系數(shù)更低更穩(wěn)定,磨損輪廓更深,說(shuō)明腐蝕與磨損之間存在"正"交互作用;TC4合金在純水介質(zhì)中的微動(dòng)磨損機(jī)制主要為疲勞磨損和磨粒磨損,而在模擬海水中的微動(dòng)磨損機(jī)制主要為磨粒磨損和腐蝕磨損。 

【文章來(lái)源】：稀有金屬材料與工程. 2020,49(07)北大核心EISCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

微動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

TC4合金微觀結(jié)構(gòu)

與空氣中相比，水溶液介質(zhì)中的摩擦系數(shù)明顯降低，且純水中的摩擦系數(shù)比模擬海水中的大。這是因?yàn)樗芤嚎梢栽诮佑|區(qū)形成具有潤(rùn)滑作用的水膜，減少了粘著的發(fā)生，同時(shí)使磨粒磨損更為流暢[22]，從而降低了摩擦系數(shù)；在水溶液中，微動(dòng)產(chǎn)生的磨屑顆粒更容易脫離接觸區(qū)，有助于摩擦系數(shù)的降低。模擬海水中的氯活性成分易與對(duì)磨材料中的鐵生成氯化鐵軟質(zhì)易剪切的表面膜，由于外載荷的作用，表面膜在磨損表面鋪展而形成完整的潤(rùn)滑膜，起到潤(rùn)滑和阻隔作用[15,23]。兩接觸表面不是嚴(yán)格的鏡面，溶液介質(zhì)會(huì)在凸起的地方形成邊界潤(rùn)滑，在凹陷的地方形成流體潤(rùn)滑[19]，并且總的摩擦力由微凸體和液體膜層共同承擔(dān)，摩擦系數(shù)較低。隨著微動(dòng)過(guò)程的進(jìn)行，潤(rùn)滑膜和鈍化膜逐漸遭到破壞，接觸區(qū)產(chǎn)生大量磨屑，未隨溶液介質(zhì)溢出接觸區(qū)的磨屑加劇了磨粒磨損，使摩擦系數(shù)略有上升。2.2 磨損特性分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TC4合金微動(dòng)腐蝕行為的研究[J]. 俞樹(shù)榮,孫璐,宋偉,何燕妮,景鵬飛.  稀有金屬材料與工程. 2019(04)
[2]TC4鈦合金在模擬海水中腐蝕-磨損交互行為研究[J]. 王林青,周永濤,王軍軍,王忠維,黃偉九.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[3]蒸餾水中TC4合金微動(dòng)磨損特性[J]. 宋偉,孫璐,景鵬飛,俞樹(shù)榮.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]海水環(huán)境下2507超級(jí)雙相不銹鋼微動(dòng)磨損性能研究[J]. 王夢(mèng)嬌,王云霞,范娜,王秋鳳,閻逢元.  潤(rùn)滑與密封. 2019(02)
[5]TC4鈦合金在3.5%NaCl溶液中的微動(dòng)腐蝕特性[J]. 鄭超,魏世丞,梁義,蘇宏藝,王玉江,郭蕾.  稀有金屬. 2018(10)
[6]TC4鈦合金表面沉積CrSiN/SiN納米多層膜在3.5%NaCl溶液中的腐蝕磨損性能[J]. 何倩,孫德恩,曾憲光.  中國(guó)表面工程. 2018(01)
[7]鈦合金在不同溶液中的電化學(xué)腐蝕行為[J]. 何亞峰,盧文壯,干為民.  華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[8]載荷對(duì)304不銹鋼微動(dòng)磨損性能的影響[J]. 范娜,王云霞,王秋鳳,閻逢元.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]TC4合金在不同環(huán)境介質(zhì)中的磨損行為及磨損機(jī)制研究[J]. 李新星,李奕賢,王樹(shù)奇.  稀有金屬. 2015(09)
[10]TC11及表面改性膜層在海水中的微動(dòng)磨損研究[J]. 鄧凱,于敏,戴振東,梁軍,張廣安,劉維民.  稀有金屬材料與工程. 2014(05)



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