APP下载

DLC 薄膜对TC4 钛合金微动磨损行为的影响

2021-03-19景鹏飞俞树荣宋伟尘强张克菲

表面技术 2021年2期

景鹏飞,俞树荣,宋伟,尘强,张克菲

(兰州理工大学 石油化工学院,兰州 730050)

微动是摩擦副接触表面之间发生极小振幅的往复运动,其振幅为微米量级[1]。微动是造成机械系统失效的主要原因。微动图以及能量耗散方法在微动磨损的研究方面已经展现出巨大的潜力[2]。微动过程中切向摩擦力和位移(Ft-D)的变化曲线(Fretting loop)呈现3 种基本模式:直线型、椭圆型、平行四边形型[1]。因此,可以判断出微动磨损的滑移状态、能量耗散[3]。能量耗散与摩擦转化层TTS 及磨屑的形成和发展有着密切关系[4-6]。Mohrbacher[7]和Fouvry[8]建立了微动磨损与能量耗散之间的关系。

随着航空航天技术快速的发展,对航空航天设备及其零部件抗微动磨损性能的要求也越来越高。TC4钛合金由于密度低、比强度高、耐腐蚀及韧性好等优点,成为高性能航空压气机轮盘、叶片等重要零部件的主要材料[9]。钛合金的耐磨性能低于许多其他金属材料,产生于钛合金连接结构配合面间的微动损伤成为钛合金的主要损伤形式之一[10]。然而,钛合金在微动摩擦工况下的抗磨损性能较差,迫切需要改善钛合金的微动摩擦磨损性能。

表面改性技术是提高TC4 钛合金抗微动磨损性能的有效途径[11],如喷丸[12]、滚压[13]、微弧氧化[14-15]、固体润滑涂层[16]等。其中,DLC 薄膜作为一种良好的固体润滑材料,由于较低的摩擦因数和较高的硬度,其微动磨损性能受到人们的关注[17-18]。邓凯等[10]认为DLC 薄膜具有较低的摩擦因数,减少了磨粒磨损程度;与微弧氧化和氮离子注入处理相比,抗微动磨损效果更优异。……

登录APP查看全文