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基体粗糙度对等离子体渗氮和沉积MoS2涂层双相处理Ti6Al4V合金的摩擦学性能影响研究

钛合金由于具有高比强度、优异的生物相容性和耐腐蚀性，因此作为结构材料被广泛应用在航空航天和医疗等领域。然而，钛合金较低的表面硬度和较差的摩擦学性能严重限制其应用，表面处理是提高钛合金力学和摩擦学性能的关键。在本研究工作中，通过等离子体渗氮方法提高Ti6Al4V合金的表面硬度提升耐磨性，通过进一步沉积MoS₂固体润滑涂层降低合金表面的摩擦磨损。重点探究了粗糙度对双相处理后Ti6Al4V合金的摩擦学性能的影响规律。研究结果表明，等离子渗氮能大幅提高了Ti6Al4V合金的力学性能，并且较高粗糙化处理的样品在25%湿度下的其低摩擦寿命长达11小时，是较低粗糙化处理样品的5倍，这主要归因于渗氮层优越的承载性能和基体较大粗糙度对MoS₂润滑剂和磨损碎屑的储存作用。