《表2 图8中取样点EDS成分分析结果》

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《硅酸钠浓度对Ti_3Al基合金微弧氧化层生长及其摩擦磨损性能的影响》

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通过观察磨痕形貌能够判断金属材料的磨损形式，进而了解其磨损程度。图8是Ti3Al基合金和不同浓度电解液中制备的微弧氧化膜层与GCr15对磨后的SEM磨痕形貌，表2为图8中取样点EDS成分分析结果。从图8a可以看出，Ti3Al基合金磨痕表面有不规则形状的黑色斑状物及较深犁沟，结合EDS能谱分析可知，黑色斑状物含有O、Fe、Cr元素，说明在摩擦过程中产生的摩擦热使得接触表面产生氧化膜，氧化膜表面的微凸起在剪切力作用下发生破裂和转移，产生黑色斑状物，发生磨粒磨损并伴随粘着磨损。从图8b—d可知，经微弧氧化处理的膜层表现出与Ti3Al基合金不同的磨痕形貌。在Na2SiO3质量浓度分别为6 g/L与8 g/L的电解液中制备的膜层（图8b、8c）具有相似的磨痕形貌，磨痕处仍保留微弧氧化膜层表面的多孔结构，膜层在摩擦磨损过程中受到挤压、剪切，发生粘着剥离，且在点C、D、E、F均测出Fe、Cr元素，说明在摩擦磨损过程中，对磨材料转移到膜层表面，产生的磨屑经过反复研磨和碾压，一部分留在磨痕表面（如图8b中D处与8c中F处），一部分填充在膜层表面疏松层孔隙中。由此可知，在Na2SiO3质量浓度分别为6 g/L与8 g/L的电解液中制备的膜层，其磨损机理主要为粘着磨损。在Na2SiO3质量浓度为10 g/L的电解液中制备的膜层（图8d），由于表面疏松的凸起较早地被磨掉，磨痕较光滑平整，存在较浅的犁沟和少量的剥落。点H的EDS分析中未发现Fe、Cr元素，G点测出Fe元素，说明摩擦时，配副GCr15中的成分剥落形成磨屑，没有转移到磨痕表面，可见摩擦过程中发生轻微的粘着磨损。点G与点H含有较多的Si元素，说明膜层存在硬质相SiO2，改善了表面结构，使得磨损过程中表面接触压应力较小，表现出较好的耐磨性。因此，微弧氧化膜层的磨损机理主要为微切削磨粒磨损和轻微的粘着磨损。