基于表面微织构的钛合金摩擦学性能研究进展

作     者：刘龙翔 倪陈兵 王优强 赵涛 竺俊杰 LIU Longxiang;NI Chenbing;WANG Youqiang;ZHAO Tao;ZHU Junjie

作者机构：青岛理工大学山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2025年第54卷第2期

页      面：52-69页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2023QE041) 中国博士后科学基金(2023M731862) 

主　　题：钛合金 表面织构 摩擦学性能 协同作用 固液润滑剂 涂层技术 热扩渗技术 

摘      要：凭借优异的力学性能、较高的材料强度以及出色的耐腐蚀性和良好的生物相容性,钛合金材料广泛应用于航空航天、生物医疗等关键领域。然而,由于钛合金材料的摩擦因数高、摩擦因数不稳定、耐磨性差、化学活性高等缺点,严重影响了其使用性能、服役寿命和应用范围。近年来,凭借在减少实际接触面积、储存磨损碎屑等方面的优势,表面织构技术被证实是改善摩擦副之间摩擦学性能的有效方法,也是机械工程和摩擦学领域的研究热点之一。总结了表面微织构的制备方法和常用的微织构类型,概述了微织构对表面摩擦学的减摩机理。论述了表面织构的类型、织构密度、结构参数、排列角度等因素对钛合金表面摩擦学性能的影响。综述了表面织构技术与固液润滑剂、涂层技术、热扩渗技术等协同作用下钛合金的摩擦学性能研究现状。相对于未处理和单一织构处理的钛合金表面,复合处理技术能够显著提高钛合金的表面耐磨性能,延长钛合金表面织构的使用寿命。最后,对基于表面微织构及其复合处理技术的钛合金摩擦学性能的研究进行总结和展望,提出应该开展在极端工况下复合处理后钛合金表面摩擦学性能的研究。为基于表面微织构的钛合金摩擦学性能的研究提供了参考。