文档摘要：采用固体粉末扩散渗方法在TC4合金表面制备了Zr-Y改性的渗硅涂层,研究了渗层的组织结构、高温摩擦磨损性能及磨损机制.结果表明:Zr-Y改性渗硅涂层具有多层梯度结构,外层由TiSi2和少量ZrSi2组成,较薄的中间层为TiSi相,内层为Ti5Si4和Ti5Si3的混合物.涂层的显微硬度明显高于TC4合金基体,且由表及内呈梯度降低趋势.高温摩擦磨损实验(600℃)结果表明,Zr-Y改性渗硅涂层具有优良的摩擦磨损防护性能.与GCr15对磨时的磨损率约为3.59×10-5mm3/(N·m),是相同条件下TC4合金磨损率的36.6％,磨损机制主要为GCr15在涂层表面的擦涂和氧化磨损.与Al2O3球对磨时的磨损率为9.75×10-5mm3/(N·m),是相同条件下TC4合金磨损率的18.9％,磨损机制为疲劳磨损、氧化磨损和黏着磨损.
Abstract：Zr-YmodifiedsilicidecoatingwasdepositedonTC4alloybythepackcementationprocess.Themicrostructure,frictionandwearperformance,andwearmechanismsofthecoatingwereinvestigated.TheresultsshowthattheZr-Ymodifiedsilicidecoatinghasamulti-layerstructure,anouterlayerconsistsofTiSi2andasmallamountofZrSi2,athinmiddlelayerisTiSi,andaninnerlayerisamixtureofTi5Si4andTi5Si3.Themicro-hardnessofthecoatingismuchhigherthanthatoftheTC4substrateandexhibitsanobviousdecreasetendencyfromthesurfacetotheinterior.TheZr-Ymodifiedsilicidecoatingpossessesgoodanti-wearperformancewhenwearingagainstGCr15andAl2O3ballsatahigh-temperatureof600℃.WhenwearingagainstGCr15,thewearrateofthecoatingisabout3.59×10-5mm3/(N·m),whichisabout36.6％ofthatoftheTC4substrate,andthemainwearmechanismsarecharacterizedbytheadhesiveofGCr15onthecoatingsurfaceandoxidationwear.WhenwearingagainsttheAl2O3ball,thewearrateofthecoatingisabout9.75×10-5mm3/(N·m),whichisabout18.9％ofthatoftheTC4substrate,andthewearmechanismsarefatiguewear,oxidationwear,andadhesionwear.
作者：李轩 吕威 何瑜 张晓燕 贾丽娜 来升 袁泉 Author：LIXuan LYUWei HEYu ZHANGXiaoyan JIALina LAISheng YUANQuan
作者单位：四川轻化工大学机械工程学院,四川自贡643000西安长峰机电研究所,西安710065北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100191
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(6)
分类号：TG174.4TB33
关键词：TC4合金 Zr-Y改性 扩散渗 硅化物涂层 高温磨损 磨损机制
Keywords：TC4alloy Zr-Ymodification diffusioncementation silicidecoating high-temperaturewear wearmechanism
机标分类号：TG174.444TB332TH117.1
在线出版日期：2024年7月15日
基金项目：国家自然科学基金，四川省科技计划项目，过程装备与控制工程四川省高校重点实验室开放课题项目TC4合金表面Zr-Y改性渗硅涂层的组织结构及高温摩擦磨损性能[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(6)李轩 吕威 何瑜 张晓燕 贾丽娜 来升 袁泉采用固体粉末扩散渗方法在TC4合金表面制备了Zr-Y改性的渗硅涂层,研究了渗层的组织结构、高温摩擦磨损性能及磨损机制.结果表明:Zr-Y改性渗硅涂层具有多层梯度结构,外层由TiSi2和少量ZrSi2组成,较薄的中间层为TiSi相,内层...参考文献和引证文献
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关键词：TC4合金,Zr-Y改性,扩散渗,硅化物涂层,高温磨损,磨损机制,
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