王雪，于秀涛

SiC含量对内燃机用Ti-6Al-4V合金复合膜组织和摩擦性能的影响

王雪1，于秀涛2

(1. 黄河交通学院 机电工程学院，焦作 454950；2. 河南省智能制造技术与装备工程技术研究中心，焦作 454950)

通过在微弧氧化电解液中加入SiC微粒的方式制备内燃机用Ti-6Al-4V合金复合膜，采用扫描电子显微镜和摩擦磨损实验测试分析SiC质量浓度对复合膜组织和摩擦性能的影响。研究结果表明：没有加入SiC时，膜层表面形成许多微孔；在SiC含量低于5.0 g/L时，膜层表面形成了均匀微孔结构；随SiC含量增大至7.5 g/L，膜层孔洞数量减少。膜层和Ti-6Al-4V合金基体间形成了良好的界面结合，几乎没有裂纹生成，并且在膜层的界面区域生成部分孔洞结构。随SiC含量增大，膜层厚度减小，摩擦因数先降低后升高，且在Ti-6Al-4V合金基体中形成了许多宽度与深度都较大的沟槽，磨损机理为磨粒磨损。

钛合金；微弧氧化；SiC；耐蚀性；耐磨性

钛合金拥有优异的力学性能以及低热膨胀系数，可用作高温领域的重要构件材料，尤其是内燃机领 域[1−3]。但是在实际应用过程中却发现钛合金无法承受长期的摩擦与磨损，因此需要对钛合金采取合适的表面优化工艺来提升其综合性能[4−6]。采用微弧氧化方法对钛合金表面进行组织结构改性处理，可以同时产生热、电化学和应力变化等多方面的作用，从而在金属表面以原位生成方式得到氧化膜，显著增大合金耐磨性与硬度[7]。同时微弧氧化方法的操作过程较为简单，可以实现膜层厚度的灵活控制，并且不会对周边生态环境造成污染，可以生产厚度均匀且性能优异的膜层[8−10]。……