表面机械研磨强化γ-TiAl合金摩擦磨损行为研究

Wear Behavior of γ-TiAl Alloys Induced by Surface Mechanical Attrition Treatment

本文采用行星式球磨机对Ti-47Al-2Cr-0.2Mo (at.%)和Ti-45Al-7Nb-0.3W (at.%)两种TiAl合金进行了表面机械研磨处理并获得了细晶强化层。然后对表面强化处理前后的两种TiAl合金在室温空气条件下进行了往复式滑动摩擦试验。本文利用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度测试仪和超景深三维轮廓仪等设备对两种TiAl合金表面机械研磨强化前后的样品及其摩擦磨损行为进行了对比和研究。结果表明:表面机械强化处理在两种TiAl合金表面组织中均形成了一定厚度的细晶层,其显微硬度明显高于基体材料。两种TiAl 合金经表面机械强化后耐磨性能均得到一定的提升, 高Nb含量的Ti-45Al-7Nb-0.3W合金表面机械强化处理后耐磨性能提高非常明显。原始态的Ti-47Al-2Cr-0.2Mo和Ti-45Al-7Nb-0.3W合金的磨损机制为二体或者三体的磨粒磨损,还有一部分的塑性变形和疲劳磨损。经过表面机械研磨强化后的两种TiAl合金的磨损机制则以磨粒磨损为主。