Ti6Al4V微弧氧化TiO2/W复合膜的制备及摩擦学性能

摘要：

目的 提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能.方法 在硅酸盐-磷酸盐电解液中添加不同浓度的纳米W粉,利用微弧氧化技术在Ti6Al4V基体表面制备出氧化陶瓷膜.利用FE-SEM、EDS和XRD研究了在不同浓度W粉参与下的微弧氧化膜表截面微观形貌、元素分布及膜层相组成.通过旋转摩擦磨损试验评估了膜层的摩擦学性能.结果电解液中加入纳米W粉可以促进膜厚增长,尤其在含0.5～2 g/L纳米W粉时,膜厚呈近似线性增长;但W粉在膜层表面的附着会导致粗糙度的增大.在纳米W粉参与下,微弧氧化膜中除了锐钛矿、金红石和Al2TiO5相之外,W含量也随电解液中颗粒含量的增加而提高.在6 g/L纳米W粉复合下,微弧氧化膜的摩擦系数、比磨损率分别减小了约13.33％和3.53％.结论 W粉颗粒以机械啮合附着在氧化膜表面,部分颗粒随熔融氧化物包裹进入膜层并发现熔化迹象.W粉含量为6 g/L时,制备的氧化膜表面质量有所改善,即微孔和裂纹等有所减少,耐磨性较佳,摩擦系数和比磨损率较不含W粉的膜层均有所减小.

关键词：Ti6Al4V、微弧氧化、纳米W粉、摩擦学性能、微观形貌

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分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51361025;轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室开放基金gf201501002

在线出版日期：2019-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：191-199