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不同温度低压真空渗氮对新型TiZr基合金微观组织及摩擦学性能的影响

TiZr基合金是新开发的具有优异综合力学性能的新型钛合金结构材料，但TiZr基合金同样具有低硬度、低剪切抗力等因素使得其耐磨性较差。通过经济节约的气体渗氮方式解决TiZr合金较差的耐磨性能等问题不失为一种有效的方法。为提升渗氮效果，采用低压真空方式对合金渗氮并探索研究不同温度(650、700、750、800、850℃)低压真空渗氮对合金的微观组织及摩擦学性能的影响。低压真空渗氮后，合金表面物相以多种TiN、ZrN化合物为主，硬度提升近274HV_0.05，渗氮影响层深度随着温度的增加而增加。不同温度低压真空渗氮TiZr基合金中，耐磨性较好的为750℃和800℃，相较于未处理样品，750℃低压真空渗氮后，平均摩擦系数降低55.34%，磨损率在固定载荷30N下降低29.74%；800℃低压真空渗氮后，平均摩擦系数平均降低45.71%，磨损率下降33.73%。合金的磨损特征表明不同温度低压真空渗氮的TiZr基合金在室温干摩擦条件下均为磨粒磨损和粘着磨损。