不同温度下TC21钛合金表面Cr-Al共渗层的耐磨性分析

为了提高TC21钛合金的耐磨性,采用双辉等离子渗金属技术对其进行了Cr-Al共渗。采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析了Cr-Al共渗层的微观组织形貌、物相组成等。采用硬度测试仪、纳米压入仪测定了Cr-Al共渗层的硬度和弹性模量。在20℃、300℃和500℃对基体及共渗层进行了球盘磨损试验,分析其磨损机制。结果表明,Cr-Al共渗层均匀致密,厚度为35μm,表面硬度达到950 HV0.1,约为基体的2.9倍;纳米硬度为7 506 MPa,弹性模量为506 GPa,分别是基体的2.4倍和3.3倍;TC21合金经Cr-Al共渗后,在以上三种温度下耐磨性均得到了提高。在20℃,TC21合金基体主要发生磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损,Cr-Al共渗层发生磨粒磨损和轻微的氧化磨损;在500℃,TC21合金基体的黏着磨损、氧化磨损及剥层磨损加剧,Cr-Al共渗层则处于氧化磨损与剥层磨损的动态平衡中。

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本文档关键词:钛合金,表面,温度,耐磨性,分析