熱處理對(duì)ZrTiAlV合金摩擦磨損行為的影響.pdf

1、本文以國(guó)產(chǎn)新型47Zr45Ti5Al3V合金為對(duì)象，在對(duì)其進(jìn)行不同工藝的熱處理基礎(chǔ)上，采用銷-盤式低溫真空摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)開展了室溫大氣及低溫真空下的摩擦磨損試驗(yàn)研究。利用金相顯微鏡(OM)、顯微硬度計(jì)、萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、XRD衍射儀及透射電子顯微鏡(TEM)等設(shè)備分析了合金在不同熱處理?xiàng)l件下的顯微組織演變規(guī)律及力學(xué)性能特征，利用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)考察了不同熱處理態(tài)合金在室溫大氣及低溫真空環(huán)境下的摩擦磨損特性。

2、>　　47Zr45Ti5Al3V合金經(jīng)過(guò)不同溫度退火處理后，主要由α相和β相組成，α相以片狀組織形成從β相晶粒內(nèi)部析出，呈現(xiàn)典型的“網(wǎng)籃組織”特征。片狀α相的厚度隨著退火溫度的升高而增大。合金經(jīng)過(guò)600℃及700℃正火處理后，主要由α相和β相組成，合金在600℃正火時(shí)還出現(xiàn)了?馬氏體相，其硬度明顯高于其它正火態(tài)合金。正火過(guò)程中析出的α相特別薄，在金相顯微鏡下無(wú)法觀察到。800℃正火態(tài)合金由β單相組成，合金的硬度在三種正火態(tài)合金中最低。4

3、7Zr45Ti5Al3V合金在兩相區(qū)淬火后，主要由α相和β相組成，未發(fā)現(xiàn)其他亞穩(wěn)定過(guò)渡相，淬火過(guò)程中析出的α相非常小。900℃淬火態(tài)合金主要由β相組成，此外還出現(xiàn)了含量非常低的α?馬氏體相。淬火態(tài)合金經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后，析出了大量較厚的片狀α相，合金綜合力學(xué)性能有所改善。
　　摩擦磨損試驗(yàn)研究結(jié)果表明，硬度較高的熱處理態(tài)47Zr45Ti5Al3V合金表現(xiàn)出了較優(yōu)異的耐磨性能，此外具有β單相組織的正火態(tài)或淬火態(tài)合金也表現(xiàn)出了較好的耐磨性

4、能。磨損形貌分析結(jié)果表明，不同熱處理態(tài)47Zr45Ti5Al3V合金的磨損機(jī)制主要以磨粒磨損、粘著磨損為主。磨粒磨損呈現(xiàn)出兩種典型特征，分別為磨擦副硬表面微凸體犁削擠壓形成的犁溝和溝槽，以及剝層脫落形成的裂紋、片狀磨屑和大面積凹坑。前者主要受合金的硬度影響，后者可能受到合金的強(qiáng)塑性影響比較大。粘著磨損的典型特征為小面積剝落坑，主要受合金強(qiáng)度影響。從本文摩擦磨損試驗(yàn)得到的結(jié)果來(lái)看，合金的磨損受剝層磨損影響較大，β單相組織合金的特殊組織結(jié)構(gòu)