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本论文以Ti粉、Al粉和B粉为原材料,配制了成份为Ti-7Al-x B(x=0,0.2,0.4,0.6wt.%)混合粉末,利用双罐三维摆动式球磨机在转速为400r/min的条件下高能球磨,利用SEM、XRD等仪器分别对球磨5h、10h、15h和20h后粉末颗粒的形貌变化和相变化进行了研究。将球磨20h后的混合粉末利用真空热压烧结工艺进行烧结(加热温度1100℃、加压30MPa、保温1h),分析不同成份的烧结合金的相组成、增强体形貌、致密度以及硬度的变化规律。利用MG-2000销盘式磨损试验机测试了在载荷20N、30N、40N、50N条件下Ti-7Al-x B合金的磨损性能,并对制备合金材料的磨损机制进行了探讨。在箱式电阻炉中测试了合金在900℃空气中的氧化行为,从氧化动力角度研究了Ti-7Al-x B合金的高温氧化性能。高能球磨实验结果表明:Ti-7Al-x B混合粉末经20h高能球磨后,粉末颗粒细化至几个微米左右,随着少量硼元素含量的增加颗粒尺寸逐渐减小。XRD分析结果表明,在球磨的过程中一部分铝固溶到了钛的晶格中。从TEM结果中可知,细化后的粉末呈片状结构,生成了Ti B新相,说明在球磨的过程中细化颗粒的同时实现了机械合金化。真空热压烧结实验结果表明:制备的Ti-7Al-x B合金致密度在97%以上、组织均匀分布,Ti B具有典型的晶须状形貌。添加0.2 wt.%的硼元素后,合金晶粒尺寸明显细化,进一步增加硼含量晶粒细化效果不明显,晶粒细化机制是Ti B增强相对基体合金晶粒长大的阻碍作用。硼元素的加入显著提高了Ti-7Al合金的致密度和硬度,但随着硼元素含量的增加,合金的致密度有小幅度降低。干摩擦磨损实验结果表明:在20N~50N载荷范围内,在相同的载荷下,Ti-7Al-x B(x=0.2,0.4,0.6wt.%)合金的摩擦系数低于Ti-7Al基体合金的摩擦系数,不同硼元素含量合金的摩擦系数相差不大。Ti-7Al基体合金的摩擦系数随着载荷的增加而呈增加的趋势,Ti-7Al-x B(x=0.2,0.4,0.6wt.%)合金的摩擦系数随着载荷的增加而呈减小的趋势。Ti-7Al-x B(x=0.2,0.4,0.6wt.%)合金的耐磨性能优于Ti-7Al基体合金。随着载荷的增加,Ti-7Al基体合金的磨损机制由轻微的粘着磨损向严重粘着磨损转变。在载荷为50N时,Ti-7Al-x B(x=0.2,0.4,0.6 wt.%)的磨损机制主要为轻微粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损。900℃恒温氧化实验结果表明:经100h高温氧化试验后,Ti-7Al-x B(x=0.2,0.4,0.6wt.%)合金与Ti-7Al基体合金相比,氧化增重曲线上升缓慢,且随着B元素含量的增加,氧化层厚度减小。Ti-7Al基体合金的氧化产物主要是棱柱状结构的Ti O2,Ti-7Al-x B合金的氧化产物是细颗粒状的连续致密的Ti O2+Al2O3混合物分布在棱柱状Ti O2氧化物的表面。在氧化层中Ti元素和Al元素的含量呈互补的趋势,硼元素的加入促进了氧化层的致密化,提高了Ti-7Al基体合金的抗氧化性。