润滑与密封

作者：冯青源，田斌，黄志刚，王子妍，冉志勇

单位：北京工商大学人工智能学院,,北京工商大学人工智能学院,,北京工商大学人工智能学院,,北京工商大学人工智能学院,,北京工商大学人工智能学院,

关键词：选区激光熔化;钛合金;表面织构;织构密度;干摩擦磨损性能

基金：国家自然科学基金项目（32172277）；北京市教育委员会科技计划一般项目（SQKM201710011002）

基于一步法思路，采用金属3D打印机基于激光选区熔化（SLM）技术制备表面带有凹坑织构的TC4钛合金试样，采用光学相机、超景深显微镜和扫描电镜观察织构成形情况，利用激光共聚焦位移测试仪和显微维氏硬度计分别测试表面粗糙度和表面硬度，在干摩擦条件下采用摩擦磨损试验仪考察不同载荷下织构密度对TC4钛合金试样摩擦学性能的影响，并使用扫描电镜对摩擦实验前后的表面形貌进行分析。研究结果表明：一步法SLM成形能够在TC4钛合金表面获得成形良好的直径500 μm的织构；随着织构密度的提高，钛合金试样表面粗糙度增大,表面硬度有所降低；干摩擦条件下，提高TC4钛合金试样织构密度有利于磨屑的收集从而减少试样的三体磨损，提高载荷有利于改善摩擦副接触状态；5 N载荷下40%织构密度试样的平均摩擦因数和磨痕宽度均最小，与无织构试样相比，平均摩擦因数和磨痕宽度分别降低12%和16%；40%织构密度下，载荷提高会引起摩擦因数的降低和磨损量增大，磨损表面犁沟和片状剥落增多。在干摩擦条件下，3D打印一步法制备的表面织构可以显著改善TC4钛合金的磨粒磨损和黏着磨损。

来源：2024年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

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