Ti6Al4V表面微弧氧化陶瓷涂层的结构和摩擦学特性.PDF

第 23 卷　第 5 期 摩 擦 学 学 报 23, 　 5 V o l N o 2003 年 9 月 TR IBOL O GY Sep , 2003 6 4 表面微弧氧化陶瓷涂层的结构和摩擦学特性 T i A l V 1 2 1 1 王亚明 , 蒋百灵 , 雷廷权 , 郭立新 ( 1. 哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨　15000 1; 2. 西安理工大学 材料科学与工程学院, 陕西 西安　7 10048) 摘要: 采用交流微弧氧化法, 在 ( ) 溶液中制备了 6 4 表面氧化物陶瓷涂层, 用 射线 N a SiO N aPO N a M oO T i A l V X 2 3 3 6 3 4 衍射仪、扫描电子显微镜和球盘摩擦磨损试验机研究了涂层的结构、形貌及摩擦学性能, 用纳米压痕仪测定了涂层致 密层的硬度, 用扫描电子显微镜观察涂层磨损表面形貌, 用能谱仪分析涂层磨屑的元素组成. 结果表明: 厚约20 m 的 涂层致密均匀, 主要由锐钛矿和金红石相氧化钛组成; 涂层致密层的硬度约为 13. 5 GP a; 在 0. 5 N 低载荷和摩擦循环 次数小于 2 000 次条件下, 涂层同 15 钢对摩时的摩擦系数仅为 0. 18～ 0. 20, 较基底 6 4 与其对摩的摩擦系 GC r T i A l V 数低得多. 摩擦过程中较软的 GC r 15 钢球材料向涂层表面转移, 涂层的磨损机制主要是轻微磨粒磨损与粘着磨损. 关键词: 钛合金; 微弧氧化; 陶瓷涂层; 组织结构; 摩擦磨损性能 中图分类号: TH 117. 2 文献标识码: A 文章编号: (2003) 05037 105 　　微弧氧化陶瓷涂层制备技术是适用于有色金属 1　实验部分 及其合金表面减摩抗磨保护的新技术. 该技术具有生 产效率高、工艺简单经济、耐磨陶瓷氧化层同基底结 1. 1　试样制备及涂层结构分析 合强度高、可制备较厚涂层且涂层厚度可控等特点, 采用 自行研制 的 65kW 交流微弧氧化装置对 受到了各国研究者的重视[ 1, 2 ]. 国内外针对对铝镁合 6