Els aliatges de titani s'utilitzen àmpliament en aeroespacials, dispositius mèdics, equips químics i altres camps. per millorar la vida útil i la fiabilitat dels components d'aliatge de titani, cal exigir les seves propietats tribològiques. Per tant, és de gran importància realitzar proves tribològiques sistemàtiques i professionals sobre materials i productes d'aliatge de titani. Aquest article presenta breument l'abast, els elements, els mètodes i els instruments de les proves tribològiques d'aliatge de titani.
Àmbit de detecció
Les proves de fricció dels aliatges de titani inclouen matèries primeres, productes semi{0}}acabats, productes acabats i components de servei en condicions de treball reals. Inclou principalment:
· Tots els graus de materials de fulles d'aliatge de titani, barres, filferros, peces de fosa i forja;
· Peces d'aliatge de titani amb diferents tractaments superficials, com ara oxidació, nitruració i recobriment);
· Productes finals, com ara pales de motor d'avions, juntes artificials, vàlvules de bombes químiques, elements de subjecció, etc.
L'objectiu de les proves és avaluar el comportament de fricció i desgast dels aliatges de titani en diferents entorns i condicions d'aparellament.
Elements de prova
Els elements bàsics de les proves se centren en dos indicadors clau: el coeficient de fricció i la taxa de desgast. En concret, inclouen:
· Mesura del coeficient de fricció de lliscament;
· Càlcul del volum de desgast i la taxa de desgast;
· Anàlisi de la morfologia del desgast superficial (com ara l'amplada i la profunditat de les ratllades).
A més, es poden dur a terme projectes derivats segons sigui necessari: proves de duresa superficial, proves de força d'unió del recobriment i avaluació del rendiment tribològic en condicions específiques com ara la lubricació o en fluids corporals simulats.
Mètodes de prova
Les proves es basen principalment en estàndards nacionals i internacionals. Els mètodes comuns inclouen:
· Mètode de prova de fricció i desgast del disc de bola-: formulari de contacte senzill, adequat per a la selecció de materials i investigació bàsica;
· Mètode de prova de fricció i desgast de l'anell-: simula les condicions pràctiques de treball del contacte facial;
· Mètode de prova de fricció i desgast alternatius: simula l'estat de treball de les peces mòbils alternatius.
Les proves es realitzen en una màquina de prova de fricció i desgast dedicada, establint alguns paràmetres per simular les condicions reals de treball.
Instruments de prova
L'instrument principal és la màquina de prova de fricció i desgast. Segons el mètode de prova, es pot classificar en:
· Màquina universal de prova de fricció i desgast;
· Màquina d'assaig de fricció i desgast a -alta temperatura;
· Màquina de prova de fricció i desgast al buit.
Els instruments de precisió de suport inclouen:
· Perfilòmetre de superfície o interferòmetre de llum blanca: mesura amb precisió la morfologia tridimensional i el volum de desgast després del desgast;
· Microscopi electrònic d'escaneig: observació d'alt-ampliació de la morfologia microscòpica de la superfície desgastada i anàlisi del mecanisme de desgast;
· Espectròmetre d'energia: Analitzar la composició química de la zona desgastada.