应 扬， 杜 宇， 李 婷， 屈 磊， 李思兰， 毛成亮

（西北有色金属研究院，陕西 西安 710016）

钛合金属于较轻的一类金属，密度仅有钢铁的一半左右，但其强度足以与钢媲美，拥有非常高的比强度。除此之外，钛及其合金还有着优异的耐蚀性能、生物相容性、低温性能等一系列特性。因此，钛及钛合金虽然自工业使用仅有几十年的历史，却迅速在航空航天、海洋舰船、生物医用等领域取得了十分广泛的应用[1-4]。然而，由于钛合金低的塑性剪切抗力、微弱的加工硬化能力以及表面氧化膜低的保护作用[5-8]，当被使用于摩擦工况下时，其表面很容易发生摩擦损伤而失效。这一性能短板限制了钛及其合金在摩擦工况下的使用。

TC29钛合金是西北有色金属研究院自主研制的一种低成本钛合金，具有比航空结构用TC11钛合金更加优异的综合性能，然而，其摩擦磨损性能依然未能明显改善[9]。本研究旨在通过对比TC29钛合金在TC29钛合金和GCr15钢两种摩擦配副及不同的摩擦参数下的磨损行为，研究TC29钛合金的摩擦磨损性能，为改善钛合金的摩擦磨损性能提供参考。

1 实验方法

摩擦磨损实验在MMG-500型销盘式摩擦磨损实验机上进行，实验示意图如图1所示。将TC29钛合金加工成5 mm×5 mm×15 mm的销试样，摩擦配副为Φ44 mm×8 mm的GCr15钢磨盘及TC29钛合金磨盘。实验所用GCr15钢为淬火回火态，表面洛氏硬度为53；TC29钛合金为固溶时效态，表面洛氏硬度为36。

图1 摩擦磨损实验示意图Fig.1 Schematic diagram of friction and wear test

实验开始前将销试样及对磨盘分别用200#、500#和1000#的SiC砂纸磨平，并使用丙酮进行清洗，烘干，测量并记录待测销试样质量。……