鈦合金作動部件耐磨性能提升及工程化應用研究

胡 波，徐 辰，劉 斌，閆曉鋒

(1.航空工業慶安集團有限公司，陜西 西安 710077；2.中國航發西安動力控制科技有限公司，陜西 西安 710077)

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鈦合金因其密度低、耐蝕性好以及在-253 ～500 ℃寬溫域范圍內可以保持高強度等特點，成為承受高溫發動機作動系統部件的首選材料。但鈦合金硬度低，通常不超過380 HV，摩擦系數高，耐磨性差，黏著磨損嚴重以及容易吸氫等缺陷極大地影響鈦合金作動產品的使用壽命與可靠性。如何提高鈦合金作動部件產品摩擦副的耐磨性能，是鈦合金作動筒產品實際應用中待解決的首要問題。近年來，鈦合金化學鍍Ni-P 合金受到了人們的廣泛關注，但由于鈦合金電位低，極易氧化生成氧化膜，降低了鍍層與基體結合力，給施鍍帶來困難[1]。唐恩軍等[2]通過吹砂和活化的前處理方法在鈦合金表面獲得了結合力良好的化學鍍Ni-P 層。Khoperia[3]發現適當的熱處理可以改變Ni-P 層組織結構，使Ni3P 第二相顆粒析出產生彌散強化使鍍層硬度提高，從而提升了鍍層的耐磨性。王迎春等[4]采用磷含量為12.8%的Ni-P 鍍層經400 ℃熱處理1 h 后，鍍層硬度最高(1 100 HV)，鍍層耐磨性能明顯提高。目前，利用Ni-P 鍍層提高鈦合金耐磨性的研究主要集中在前處理(活化)以及后處理(熱處理強化)工藝方面的探討并通過顯微硬度、磨損量的對比來研究鍍層的耐磨性能[5]。

本工作以工程化應用為目的，通過單因素試驗優選出了影響鈦合金化學鍍鎳膜層性能的工藝參數，并以作動部件鈦合金TC6 試塊(模擬筒體)-沉淀硬……