不同载荷下碳化钽/灰铸铁表面复合材料的摩擦磨损行为及机理

薛培婧¹，钟黎声¹，赵娜娜²，王亮亮¹

1. 西安建筑科技大学材料与矿资学院2. 西安理工大学材料科学与工程学院

摘 要：为了节省资源,降低成本并制备具有优异摩擦磨损性能的碳化物表面复合材料,采用原位反应方法制备了碳化钽/灰口铁(TaC/Fe)表面复合材料。通过扫描电镜(SEM)和磨损试验分析了其组织结构,重点研究了增强相颗粒TaC的形貌特征与分布特点,同时研究了该复合材料与45钢配副时的摩擦磨损特性,并分析了载荷对摩擦系数和磨损量的影响,分析了其摩擦磨损机理。结果表明:TaC/Fe复合材料增强层分为2层,组织结构均匀,表现出较典型的梯度复合特点;复合材料摩擦系数随载荷的增加逐渐降低,下降趋势逐渐变缓;复合材料磨损量随载荷的增加而下降,总体磨损量较小;复合材料的磨损机制主要包括黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、硬质颗粒的脆性断裂和剥落。

关键词：原位反应;表面复合材料;碳化钽/灰铸铁(TaC/Fe);摩擦磨损;