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摘要
采用放电等离子烧结(SPS)法在1200℃制备含有不同质量分数TiB2的Ti2AlNb基复合材料,使用显微硬度仪研究不同TiB2含量的复合材料显微硬度变化规律,通过摩擦磨损试验机测试复合材料的摩擦系数,采用三维白光轮廓仪扫描磨痕形貌并计算复合材料的磨损体积和磨损率。结果表明:通过球磨和SPS制备的复合材料组织均匀,烧结过程中TiB2与Ti2AlNb原位反应生成TiB,过量的TiB二次反应原位生成TiB2相。本实验中,随TiB2含量的增加,材料的显微硬度随之增加,且在TiB2添加量为20%(质量分数)时材料的显微硬度达到最高值HV1446.3。复合材料的摩擦系数和磨损率均随TiB2添加量的增加先减小后增大,摩擦磨损时原位生成的TiB相起到减摩作用,原位生成的TiB2相起耐磨骨架作用。在TiB2含量为10%时复合材料的摩擦磨损性能最优,此时摩擦系数为0.554,磨损率为3.363×10-4mm3·N-1·m-1。复合材料的磨损机制为磨粒磨损和轻微黏着磨损共同作用。
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