Ti6A14V表面激光织构化及其摩擦学特性研究的任务书.docx

Ti6A14V表面激光织构化及其摩擦学特性研究的任务书
任务书
一、任务背景
Ti6A14V合金作为一种高强度、耐腐蚀和耐高温材料，广泛应用于航空航天、船舶、汽车等领域。然而，该合金的表面粗糙度对其摩擦学性能有很大影响。因此，为了改善Ti6A14V合金的表面质量和摩擦学性能，需要对其进行表面处理。
随着激光技术的发展，激光处理已成为一种高效、低成本的表面处理技术。激光织构化是一种通过激光在材料表面产生微观结构，提高表面性能的方法。因此，本研究将采用激光织构化技术对Ti6A14V合金表面进行处理，并研究其摩擦学特性。
二、研究目的
本研究旨在通过激光织构化技术改善Ti6A14V合金表面的质量和摩擦学性能，具体目的如下：
1.研究不同激光参数对Ti6A14V合金表面织构形貌的影响。
2.研究激光织构化处理后Ti6A14V合金表面的摩擦学性能，包括摩擦系数和磨损率。
3.分析激光织构化处理后Ti6A14V合金表面的微观结构和表面化学成分变化。
三、研究内容
1.Ti6A14V合金表面激光织构化处理
根据文献综述和实验结果，确定激光织构化处理的最佳参数，包括激光功率、扫描速度、重叠率等。采用高功率、高重叠率的激光处理方式，利用激光在Ti6A14V表面产生微观结构，形成纹路或凹凸形貌，改善表面粗糙度和润滑性质。
2.Ti6A14V合金表面摩擦学测试
采用球盘式滑动摩擦测试机，测试激光织构化处理前后的Ti6A14V合金表面的摩擦系数和磨损率。设置不同滑动速率和载荷以模拟实际使用环境，分析不同处理条件下的摩擦学性能变化。
3.Ti6A14V合金表面微观结构和表面分析
利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）等测试方法，对激光织构化处理前后的Ti6A14V合金表面微观结构和表面化学成分变化进行分析。通过对比分析，探究激光织构化技术改善Ti6A14V合金表面性能的机制。
四、进度安排
本研究计划总时长为12个月，进度安排如下：
第1-2个月：文献综述和实验室基础性试验，确定激光处理参数和表面测试方法。
第3-6个月：进行Ti6A14V表面激光织构化处理，并进行表面形貌和表面化学成分检测等实验。
第7-8个月：进行Ti6A14V表面摩擦学测试，获得摩擦系数和磨损率数据。
第9-10个月：对实验数据进行分析和结果处理，撰写研究报告和论文。
第11-12个月：完成论文修改和提交，准备研究成果的会议和报告展示。
五、经费预算
本研究经费预算为人民币15万元，主要用于实验材料、设备维护和研究人员差旅费用等。其中，激光设备占据了较大的一部分经费。
六、结论与意义
通过本研究，可以探索激光织构化技术对Ti6A14V合金表面质量和摩擦学性能的影响，为材料表面处理提供了新思路和新方法。同时，本研究可为改善航空航天、汽车、船舶等领域中Ti6A14V合金材料的性能，提供重要的参考和实用价值。