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激光织构和热氧化复合处理对钛合金乏油润滑摩擦学性能的影响

钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀等优点，但因其表面硬度低、耐磨性差，限制了钛合金在摩擦学方面的进一步应用。利用激光表面织构和热氧化复合处理可以有效提高钛合金表面摩擦学的性能，可以为钛合金的进一步应用提供基础研究。采用热氧化+真空热扩散工艺对钛合金表面进行热处理，利用激光加工技术在钛表面加工微凹坑织构，共制备三种类型试样：1）既无热氧化也未织构的原始试样；2）只进行热氧化或只进行织构化的单一处理试样；3）先进行织构化后进行热氧化或先进行热氧化后进行织构化的复合处理试样。在UMT-2型多功能摩擦磨损试验机上，采用球-盘式分别对三种类型试样进行乏油滑动试验；利用三维表面轮廓仪、扫描电镜和XPS等检测方法分析试样表面的磨损形貌和摩擦机理。结果表明：热氧化处理能有效提高钛合金表面的硬度，改善钛合金表面的摩擦学性能；只进行激光织构化处理对改善钛合金摩擦学性能的效果有限；而采用热氧化与激光织构复合处理能进一步降低钛合金的摩擦系数，提高其耐磨性。