工业纯钛TA1的高温摩擦与磨损行为

摘要

工业纯钛(TA1)表面塑性剪切抗力较低且氧化膜保护作用有限,在滑动摩擦时会产生严重的磨损行为.经高温氧化处理的TA1圆盘试样通过高温摩擦磨损试验机以及扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析,研究实验温度、氧化膜及富氧α层对TA1摩擦磨损行为的影响规律.结果表明,由于磨屑的润滑作用,在相同的载荷和磨损时间下,有氧化层TA1的摩擦因数范围在0.07～0.3,无氧化层TA1摩擦因数范围在0.55～0.9之间.摩擦磨损实验温度越高,有氧化层的TA1摩擦处的犁沟形貌分布越多、越深.对于无氧化层TA1试样,随温度升高和对磨时间的延长,裂纹更易扩展形成剥层磨损.TA1材料的主要磨损方式为剥层磨损、黏着磨损以及氧化磨损,无氧化膜及富氧α层的TA1材料黏着磨损更为严重.表面硬度和磨损机制不同造成高温下摩擦磨损性能的差异.