茅奕舒， 崔向红， 王树奇， 李冬升， 杨子润， 孙 瑜

(1.江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212013;2.盐城工学院材料工程学院，江苏盐城224051)

钛合金具有耐腐蚀、比强度高等突出优点而被称作“太空金属”、“海洋金属”，在航空航天、船舶、化工和汽车等工业中有着广泛的应用前景［1］。在钛合金中，以牌号TC4(国际牌号Ti6Al4V)的应用最为广泛，用量约占现有钛合金生产量的一半［2］。摩擦所导致的磨损是机械设备失效的主要原因之一［3～5］。而Ti6Al4V合金低的耐磨性，限制了其在摩擦磨损场合下的应用［6，7］。

目前，对钛合金的摩擦磨损性能的研究报道较少，而且通常有报道称Ti6Al4V合金由于较低的塑性剪切抗力和表面氧化物保护性而具有较差的耐磨性［6～12］。Straffelini和Molinari［8～10］研究了Ti6Al4V合金的干滑动磨损行为，他们认为Ti6Al4V合金摩擦层附着力差而脆，故无保护作用。Qiu等［11］研究Ti6Al4V合金的干滑动磨损特性发现，随着磨损表面温度的提高，磨面上形成氧化物 TiO，TiO2和V3O4，而低的耐磨性是由于形成疏松氧化物层。Alam 和 Haseeb［12］对 比 研 究 了 Ti6Al4V 和Ti24Al11Nb合金的干滑动磨损性能，同样指出Ti6Al4V合金摩擦氧化物不具备保护作用。然而，上述研究对Ti6Al4V合金的耐磨性和摩擦氧化物低的保护性的结论缺少直接证据。而对不同温度下摩擦氧化物的形成和减磨作用以及Ti6Al4V合金在不同温度下的耐磨性、磨损行为和磨损机制至今尚无报道。本工作对Ti6Al4V进行固溶时效处理，通过干摩擦磨损实验，研究Ti6Al4V合金在不同温度下的磨损行为和耐磨性，并探讨其磨损机制。

1 实验过程

实验材料为Ti6Al4V合金，其主要化学成分如表1所示。……