类金刚石薄膜改性钛合金的扭动摩擦磨损特性

摘要：

以Ti6Al4V合金、类金刚石薄膜(DLC膜)改性Ti6Al4V合金分别与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)配副,模拟颈椎间盘的轴向旋转运动,并在改装后的多自由度磨损试验机上进行扭动摩擦试验.结果表明:随着循环周次的增加,两对摩擦副均呈现出摩擦扭转力矩、摩擦耗散能、磨损量相应增大的趋势.与Ti6Al4V合金相比,DLC薄膜改性后的Ti6Al4V合金摩擦副接触界面间摩擦扭转力矩降低了51.6％、摩擦耗散能降低了48％,进入完全滑移状态的时间缩短,具有更好的耐磨性.Ti6Al4V合金的磨损机制表现为严重的磨粒磨损,经DLC薄膜改性后的钛合金的磨损形式以应力集中产生的脆性剥落为主.DLC薄膜增大了对磨副UHMWPE的磨损,UHMWPE的磨损机制是粘着磨损和磨粒磨损综合作用的结果.

关键词：Ti6Al4V合金、DLC薄膜、扭动、磨损机理

所属期刊栏目：29

分类号：TG174.44;TH117.1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51275514;江苏省自然科学基金BK20130200;中国博士后科学基金2015M580487

在线出版日期：2016-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：68-74