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《热加工工艺》2015年11月第44卷第22期

Ti6AI4V表面等离子渗Zr合金层的

摩擦磨损性能研究

范文娟，陈凯，安康，邹鹏远，刘小萍

(太原理工大学表面工程研究所，山西太原030024)

摘要：利用双辉等离子渗金属技术，对Ti6A14V合金进行等离子渗Zr处理，在其表面形成渗Zr合金层来改善钛

合金的耐磨性能。用SEM、EDS及显微硬度计研究了渗Zr合金层的组织形貌、成分分布及硬度变化；对渗Zr处理及未

处理的Ti6Al4V基材进行了往复球～盘摩擦磨损试验．用SEM、EDS及轮廓仪对比分析了Ti6A14V渗Zr前后在不同载

荷下的摩擦学性能。结果表明：在Ti6A14V表面形成的Zr合金层厚度约40m，组织均匀致密；渗Zr后的表面硬度比

未处理的提高了200HV。渗zr后的Ti6A14V在2N和5N载荷下的平均摩擦系数分别为0．25和0．15，比未处理基材

的摩擦系数减少了0．2和0．1，比磨损率分别是Ti6A14V基材的48％和56％，说明钛合金渗Zr后其减摩和耐磨性能均

得到改善。Zr的固溶强化作用是Ti6A14V渗Zr后耐磨性得以改善的主要原因。

关键词：双辉等离子渗金属；Ti6A14V；等离子渗Zr；摩擦磨损

DOI：10．141580．enid．1001-3814．2015．22．025

中图分类号：TG174．445文献标识码：A文章编号：1001．3814(2015)22．0089．05

StudyonTribologicalPropertyofZr—alloyedTi6AI4VUsingPlasma

SurfaceAlloyingTreatment

FANWenjuan，CHENKai，ANKang，ZOUPengyuan，LIUXiaoping

(ResearchInstituteofSurfaceEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)

Abstract：Inordertoimproveitstribologicalproperty，Zr-alloyedlayerwaspreparedonTi6AI4Vsurfaceusingdouble

glowplasmaalloyingtechnique．Microstructure，concentrationdistributionandhardnessoft_heZr-alloyedlayerwereanalyzed

usingSEM．EDSandmicroharndesstester．Zr-alloyedanduntreatedTi6A14Vweretestedbyball—discreciprocatingweal

tester，andtheirtribologicalpropertyunderdifferentloadswerenaalyzedusingSEM，EDSnadprofilemeter．Theresultsshow

thattheZr-alloyedlayerforrnesonTi6A14Vsubsrtate。40txminthickness，exhibitsacompactmicrostructureanddiffusion

bondingwithsubsrtate．AveragevaluesoffrictioncoefficientsofZr-alloyedTi6A14Vunderloadsof2Nand5Nare0．25nad

0．15respectively，adecreaseof0．2andO．1incomparisonwihtunrteatedTi6A14V，butthewearratesafterZralloyingrae

respectively48％and56％ofu