等离子体基低能氮离子注入钛合金的摩擦行为

为了研究等离子体基低能氮离子注入钛合金基于电静液作动器作动筒实际工况的摩擦学行为,对热加工态TC4试片进行了表面改性处理,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、粗糙度仪、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、金相显微镜和显微硬度计等对改性层进行表征,利用CETR-UMT-2型摩擦磨损试验机,在模拟不同载荷(18、54、90 N)、不同速度(9、15、20 Hz)和不同摩擦副材料(15-5PH不锈钢、PEEK)下进行摩擦磨损试验。结果表明:在820℃下保温8 h,可在TC4表面形成厚度约为3μm的TiN相改性层,渗氮前后TC4心部组织均为等轴组织;渗氮后表面粗糙度(R_(a))为0.335μm,较渗氮前增大0.3μm,表面显微硬度为992 HV_(0.05),较渗氮前增大了2倍;渗氮后TC4的平均摩擦系数均在0.10~0.15之间,在摩擦试验后表面均未检测到明显的磨痕,摩擦过程的稳定性及表面的耐磨性均得到了显著提升。