载荷对Cr-Si复合渗层摩擦磨损性能的影响

采用双辉等离子渗金属技术在TA15钛合金表面制备了Cr-Si复合渗层。研究了不同载荷(130 g、230g、330 g)下Cr-Si复合渗层的摩擦性能。使用硬度仪、纳米压痕仪和划痕仪测定了复合渗层的力学性能。采用HT-500型摩擦磨损试验机对TA15合金和Cr-Si复合渗层进行了摩擦磨损试验,以研究载荷对摩擦因数和比磨损率的影响。采用SEM、EDS等探究了渗层的磨痕形貌、成分变化及磨损机制。结果表明,Cr-Si复合渗层与基体结合良好,渗层总厚度达40μm,力学性能较基体有大幅度提高。在不同载荷下,渗层的摩擦因数、磨损体积和比磨损率均较基体大大降低。在重载荷下,基体的磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损,而Cr-Si复合渗层则以磨粒磨损和氧化磨损为主。

TA15合金Cr-Si复合渗层的热腐蚀行为

采用双层辉光等离子表面冶金技术对TA15合金进行了Cr-Si复合渗处理,以形成Cr-Si复合渗层。随后将TA15合金置于700℃硫酸钠(Na_2SO_4)盐浴中热腐蚀100 h,以研究Cr-Si复合渗层能否提高TA15合金的热腐蚀性能。结果表明,经Cr-Si复合渗的TA15合金热腐蚀增重较无Cr-Si复合渗层的TA15合金大大减小,即Cr-Si复合渗明显提高了TA15合金的耐热腐蚀性能。其原因是,Cr-Si复合渗层均匀、致密,在热腐蚀过程中形成Cr_2O_3和SiO_2氧化膜,保护合金不受腐蚀。

TA15合金渗Cr和Cr-Si复合渗层的高温摩擦行为研究

通过双层辉光等离子技术在TA15钛合金表面制备了渗Cr层和Cr-Si复合渗层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段研究了渗层的微观结构、成分分布及相结构。此外,还测定了渗层与基体金属的结合强度、纳米压痕硬度和弹性模量。结果表明,40μm厚的CrSi复合渗层均匀、致密,且大致可分为三部分;而渗Cr层则由12μm的Cr沉积层和18μm的扩散层组成。Cr-Si复合渗层的硬度和弹性模量分别为16 306 MPa和519 GPa,远大于渗Cr层的6 750MPa和364 GPa。在300℃进行了高温球盘磨损试验,以研究渗层的高温摩擦学行为。结果表明,Cr-Si复合渗层的磨痕比渗Cr层更窄更浅,摩擦因数和比磨损率也更小。