润滑与密封

作者：王进华，湛思唯，曹晟，纪秀林

单位：汕头大学工学院,,汕头大学工学院,,汕头大学工学院,,汕头大学工学院,

关键词：TC4合金;增材制造;各向异性;腐蚀磨损;摩擦学

基金：国家自然科学基金项目(51875169)；STU科研启动基金项目(NTF21011)

为揭示在体液环境中选择性激光熔化技术（SLM）制备的不同取向的TC4合金耐腐蚀磨损性能差异，采用摩擦与电化学联用的腐蚀磨损测试方法，在0.3~1.0 N载荷下，在PBS磷酸盐缓冲液中研究不同取向（0°、45°、90°）的TC4合金试样以及传统锻造态TC4合金试样的腐蚀磨损性能。研究结果表明：SLM增材制造TC4合金试样在不同取向上均以细针状α′相（hcp）为主以及少量β相（bcc），导致SLM试样的平均显微硬度明显高于锻造态TC4合金；不同取向试样的α′相和β相含量有细微的差异，其中0°取向的试样因其最多的α′相而表现出最高平均显微硬度；TC4合金在较低载荷时主要磨损机制为磨粒磨损，在较高载荷时转变为以腐蚀磨损为主，而0°取向的SLM试样因其大量且均匀细小的高强度细针状α′相而表现出最高的耐蚀性和抗腐蚀磨损性能；载荷为0.5 N时，研究的4种试样表现出最大的磨损率差异，其中0°取向试样的磨损率相比45°、90°取向试样和锻造态TC4合金试样分别降低了41.6%、54.7%、75.7%。研究表明，由增材制造逐层堆积方式引起的TC4合金的各向异性会对腐蚀磨损性能造成显著影响，这在医用植入物中为提升具体摩擦面的腐蚀磨损性能而优化增材制造的结构设计具有一定的借鉴意义。

来源：2024年第5期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2024年第5期