在不同旋转速度下对工业纯钛板进行3道次搅拌摩擦加工(FSP), 研究了FSP区的显微组织、硬度及摩擦磨损性能, 并分析了纯钛板FSP前后的磨损形貌及磨损机制。结果表明: 搅拌区组织发生了剧烈的塑性变形, 形成了细小均匀的再结晶组织, 且随着旋转速度提高, 晶粒明显细化; FSP区的最高显微硬度可达到430 HV, 较基体的(230 HV)提升了87%; FSP区的平均摩擦因数和磨损率分别可达0.24和5.36×10-4 mm3·N-1·m-1; 基体的磨损机制为粘着磨损, FSP区的磨损机制主要为磨粒磨损。
所属栏目
材料性能及其应用国家自然科学基金资助项目(51302168);江西省对外合作计划资助项目(20144BDH80004)
收稿日期
2014/11/302015/12/3
作者单位
瞿皎:上海交通大学, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240
陈靓瑜:上海交通大学, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240
孟强:中航工业北京航空制造工程研究所, 北京 100024
伍来智:中国船舶重工集团公司第七零七研究所九江分部, 九江 332007
李雪璞:中国船舶重工集团公司第七零七研究所九江分部, 九江 332007
王立强:上海交通大学, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240
吕维洁:上海交通大学, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240
备注
瞿皎(1990-), 女, 四川泸州人, 硕士研究生。
引用该论文:
QU Jiao,CHEN Liang-yu,MENG Qiang,WU Lai-zhi,LI Xue-pu,WANG Li-qiang,LV Wei-jie.Microstructure and Friction and Wear Properties of Multi-pass Friction Stir Processed Zone of Commercial Pure Titanium Plates[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(5):92～95
瞿皎,陈靓瑜,孟强,伍来智,李雪璞,王立强,吕维洁.工业纯钛板多道次搅拌摩擦加工区的组织及摩擦磨损性能[J].机械工程材料,2016,40(5):92～95
参考文献
【1】
RAMANA P V, REDDY G M, MOHANDAS T, et al. Microstructure and residual stress distribution of similar and dissimilar electron beam welds-maraging steel to medium alloy medium carbon steel［J］. Materials and Design, 2010, 31: 749-760.
【2】
LEYENS C, PETERS M. Titanium and titanium alloy［M］. Beijing: Chemical Industry Press, 2003: 10.
【3】
WANG Qiong, ZHANG Ping-ze, WEI Dong-bo, et al. Microstructure and sliding wear behavior of pure titanium surface modified by double-glow plasma surface alloying with Nb ［J］. Materials and Design, 2013, 52: 265-273.
【4】
MISHRA R S, MAHONEY M W, MCFADDEN S X, et al. High strain rate superplasticity in a friction stir processed 7075 Al alloy［J］. Scripta Materialia, 1999, 42(2): 163-168.
【5】
王快社, 王文, 孙鹏, 等. 镁合金表面的搅拌摩擦加工改性［J］. 机械工程材料, 2010, 34(5): 49-51.
【6】
朱战民, 陈体军, 申雄飞, 等. 搅拌摩擦加工次数对AZ91D镁合金组织的影响［J］. 机械工程材料, 2007, 31(7): 8-11.
【7】
陈雨, 李晓华, 付明杰, 等. 多道次搅拌摩擦加工对5083-O铝合金组织性能的影响［J］. 东北大学学报(自然科学版), 2014, 35(10): 1422-1426.
【8】
MISHRA R S, MA Z Y. Friction stir welding and processing［J］. Materials Science and Engineering R, 2005, 50(1/2): 1-78.
【9】
LI Bo, SHEN Yi-fu, HU Wei-ye, et al. Surface modification of Ti-6Al-4V alloy via friction-stir processing: microstructure evolution and dry sliding wear performance［J］. Surface & Coatings Technology, 2014, 239: 160-170.
【10】
马宏刚. TA2工业纯钛表面改性的搅拌摩擦加工工艺研究［D］. 西安: 西安建筑科技大学, 2010.
【11】
WANG Xun-hong, WANG Kuai-she. Microstructure and properties of friction stir butt-welded AZ31 magnesium alloy［J］. Materials Science and Engineering A［J］. 2006, 431: 114-117.
【12】
YAO X F, XIE F Q, HAN Y. Effect of temperature on wear properties and friction coefficient of TC4［J］. Rare Materials and Engineering, 2012, 42(8): 1464-1466.
【13】
MENG Q W, GENG L, WANG C H, et al. Friction behavior oftitanium alloy in two heat treatments［J］. Transaction of Daqing Petroleum Institute, 2006, 30(4): 46-50.
【14】
孟庆武, 耿林, 王春华, 等. 两种热处理钛合金的摩擦磨损性能［J］. 大庆石油学院学报, 2006, 30(4): 46-48.
【15】
郝文森, 赵宪波, 赵小京, 等. 65Mn钢表面化学镀耐磨研究［J］. 大庆石油学院学报, 2004, 28(1): 91-93.
