不同温度下TC21钛合金等离子表面渗Cr层的摩擦磨损性能

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1、第48卷第1期2016年2月南京航空航天大学JournalofNanjingUniversityofAeronauticsDOI：10．16356／j．1005—2615．2016．01．006学报8LAstronauticsV01．48No．1Feb．2016不同温度下TC21钛合金等离子表面渗Cr层的摩擦磨损性能潘晓扬梁文萍缪强任蓓蕾刘文(南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京，211106)摘要：为提高TC21合金的摩擦磨损性能，采用双辉等离子冶金技术在TC21合金表面制备渗Cr改性层，利用扫描电镜(Scannin

2、gelectronmicroscope，SEM)，能谱仪(Energydispersivespectromenter，EDS)，显微硬度仪和划痕仪等研究了渗cr层的组织形貌特征、硬度及结合强度，并在20，300，500℃条件下使用摩擦磨损试验机对基体及渗cr层的摩擦磨损性能进行对比、探究，并分析磨损机理。结果表明：渗cr层厚度为30耻m，均匀致密，与基体结合力至少能承受64N的垂直载荷；改性层表面硬度超过1000HV01，约为基体的3倍；TC21舍金渗Cr后，不同温度下的减摩性能和耐磨性能均得到提高。在室温下TC21基体磨

3、损机理主要是磨粒磨损、粘着磨损扣氧化磨损，而渗cr层的磨损机理主要是磨粒磨损；500℃时基体粘着磨损和氧化磨损程度变得更加严重，渗Cr层磨损机理是剥层磨损和氧化磨损。关键词：TC21钛合金；等离子渗Cr；不同温度；摩擦磨损性能中图分类号：V252．2文献标志码：A文章编号：1005—2615(2016)01—0035—07TribologicalBehaviorofPlasmaChromizedLayeronTC21AlloyatDifferentTemperaturesPanXiaoyang，LiangWenping，M

4、iaoQiang，RenBeilei，LiuWen(CollageofMaterialsScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics。Nanjing，2106，China)Abstract：ToimprovethetribologicalbehaviorofTC21alloy，thechromizedlayerispreparedonitssur—facebyusingthedouble—glowplasmasurfacealloyingt

5、echnology．Themicrostructure，elementdistri—bution，hardnessandadhesionstrengthofchromizedlayerarecharacterizedbythescanningelectronmi—croscope(SEM)，energydispersivespectrometer(EDS)，hardnesstesterandscratchtester，respective—ly．Usingthefrictionandweartestingmachine，t

6、hetribologicalbehaviorofmatrixandchromizedlayerisexploredatdifferenttempertures．Theresultsshowthatthechromizedlayerisdense，notcrackedandwellcombinedwithmatrix，anditsthicknessisabout20址m．Thesurfacemicro—hardnessofchromizedlayerisover1000HVolandgraduallydecreaseswit

7、hthedepth．Afterchromizing，thegeneralfrictioncoefficientandthespecificwearrateofTC21alloyarereducedatdifferenttemperatures，whichshowsthattheantifrictionandwear—resistanceperformbetter．Themainwearmechanismsofmatrixareabra一基金项目：国家自然科学基金(51474131)资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目

8、；南京航空航天大学博士学位论文创新与刨优基金(BCXJl4—11)资助项目。收稿日期：2015—07—15；修订日期：2015-10—30通信作者：梁文萍，女，教授，博士生导师，E—mail：wpliang@nuaa．edu．cn。引用格式：潘晓扬，梁文萍，缪强，等．不同温度下TC2l钛合金等离子表面渗