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微动损伤是工程中最为常见、最普遍的一种损伤形式。在核电设备中,微动磨损也是不可避免的现象,核能工程中有相当一部分损伤与微动损伤有关,如蒸汽发生器管、锆4管件等部位发生的微动损伤。而核电设备处于一个特殊的高温环境中,对高温微动磨损研究的目的在于防止和减轻核电设备中的微动磨损,因此有重要的实际意义和巨大的经济效益。本文利用高精度PLINT高温微动磨损试验机对Ti-Al-Zr钛合金及等离子喷涂WC-12Co涂层进行了高温微动磨损试验研究。利用激光共焦扫描显微镜(LCSM)对磨损量进行了测量,用微区X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对基材和涂层进行组织结构分析和磨痕形貌观察。详细研究了位移幅值(100μm～200μm)、法向载荷(10N～100N)、温度(室温～400℃)等参数对微动磨损特性的影响,探讨了高温微动磨损机理。结果表明:1.位移幅值与法向载荷对微动磨损的摩擦系数和磨损量都有影响。随着位移幅值和法向载荷的增加,摩擦系数和磨损量分别增大。2.温度对微动磨损有重要的影响。在室温至400℃内,Ti-Al-Zr钛合金的摩擦系数在200℃较大,磨损量也较大;等离子喷涂WC-12Co涂层在室温下的摩擦系数远远低于200℃和400℃时的摩擦系数,室温下的磨损量略大于高温下磨损量。随着温度的升高,涂层的磨损量几乎保持不变。3.对于Ti-Al-Zr钛合金,室温和200℃下,磨损以粘着磨损和磨粒磨损机制为主;400℃时的磨损机制以剥层和磨粒磨损为主。对于等离子喷涂WC-12Co涂层,由于等离子喷涂涂层特定的层片状结构,导致室温至400℃内,涂层的磨损机制都是以剥层和磨粒磨损为主,而且磨损很轻微。4.在25℃至400℃内,等离子喷涂WC-12Co涂层的摩擦系数远远小于Ti-Al-Zr钛合金的摩擦系数;由于等离子喷涂WC-12Co涂层高的硬度和良好的高温性能,使得等离子喷涂WC-12Co涂层磨损量远远小于Ti-Al-Zr钛合金的磨损量,大大提高了Ti-Al-Zr钛合金抗微动磨损性能。