1. 研究目的与意义
由于极高的比强度和极强的耐腐蚀性，钛合金已成为当今世界航空航天业的必备材料，同时，其它诸如某些特定武器装备、导弹、潜艇、石油、化工等行业对钛合金的需求量也与日俱增。
然而，由于钛合金材料导热系数相对较小，与刀具材料亲和性强，化学活性大，弹性模量小，使钛合金又表现出难加工的一面，切削加工也不例外。
总之，目前钛合金的切削加工技术，国内与国外虽存在差距，但总体上都处在高成本低效率加工的低水平上，这已经成为制约钛合金材料进一步大规模推广应用的瓶颈。
2. 国内外研究现状分析
国内外研究表明现阶段采用热氢处理技术在800℃下对Ti-6Al-4V钛合金进行了置氢处理,并利用硬质合金刀具对不同置氢量钛合金开展了车削试验研究,重点研究了置氢处理对切削力、切削温度以及刀具磨损的影响。
结果表明:在给定的试验条件下,随着置氢量的增加,切削力、切削温度、刀具后刀面磨损量均呈现先降低、后升高的变化趋势;主切削力最大降幅为11%,切削温度最大降幅为80℃,后刀面平均磨损量减小了1倍;明显改善Ti-6Al-4V钛合金切削加工性,其置氢量范围为0.16%～0.37%,其中最佳置氢量为0.26%。
3. 研究的基本内容与计划
1. 主要研究内容： (1)掌握钛合金材料的力学性质，钛合金的热氢处理技术； (2)理解摩擦磨损实验的基本原理； (3)比较和分析各摩擦条件下置氢量对摩擦副摩擦系数、磨损率及磨损形貌 的影响规律； (4) 对比显微分析不同摩擦副材料磨损形貌，总结磨损机理。
2.设计计划： 第1-2周：根据任务书查找资料，熟悉钛合金材料的性能及发展。
第3周：掌握有关置氢钛合金的各种知识及资料，填写开题报告；第4周：查找与实验有关的资料以及分析实验目的与作用；第5~7周：理解光学显微镜、电镜等理化分析基本原理及基本方程，仔细分析，并制定相应的实验方案；第8~11周：进行钛合金动态实验，实验参数要求：摩擦速度取20~100m/min，法向载荷取15、25n，空气介质下干摩，刀具选用硬质合金刀具，记录并整理好相应的数据，绘出个摩擦条件下置氢量对摩擦副摩擦系数、磨损率及磨损形貌的影响规律的图标；第12~15周：根据实验目的对实验数据进行分析，并逐步完成本研究课题的总结论文；第16周：仔细修改，并参与答辩。
4. 研究创新点
以热氢技术处理后的TC4和硬质合金刀具材料为研究对象，开展不同置氢量的钛合金与硬质合金刀具材料之间的摩擦学性能试验，比较和分析各摩擦条件下置氢量对摩擦副摩擦系数、磨损率及磨损形貌的影响规律，探索出降低材料摩擦性能的最佳置氢量范围，并对试验后不同摩擦副材料磨损形貌进行对比显微分析（金相分析结合扫描电镜分析），总结磨损机理。
综合评价置氢对钛合金TC4摩擦磨损性能的影响。
