TiAl材料凭借自身低密度等优越性能不断地被应用到制造业各领域中,但较高的摩擦系数限制其应用在运动部件上。本文采用TiAl材料作为基体,研究一种TiAl基自润滑复合材料,即在TiAl合金中添加Ti₃SiC₂和TiC_0.4,Ti₃SiC₂作为润滑相,TiC_0.4促进烧结和强化基体,使基体与润滑相更好结合,减少Ti₃SiC₂颗粒脱离基体导致的磨粒磨损,有效降低其摩擦系数和磨损率,拟解决TiAl材料在运动部件上的应用。本课题首先探究TiC_0.4含量和Ti₃SiC₂含量对TiAl基自润滑复合材料性能的影响。试验结果表明,随着TiC_0.4含量的增加,TiAl基自润滑复合材料的硬度和致密度逐渐提高。25℃和550℃条件下的摩擦系数和磨损率也得到改善,这归因于较高的硬度和TiC_0.4使基体与Ti₃SiC₂界面结合更完善,从而减少Ti₃SiC₂颗粒脱离基体而造成的磨粒磨损,降低其摩擦系数和磨损率。25℃条件下摩擦系数随着Ti₃SiC₂含量的增加先减小后增大,这归因于过量的Ti₃SiC₂颗粒导致与基体结合不良,Ti₃SiC₂颗粒脱落基体后被滑动挤压出相对滑动部位,同时破坏TiAl基体的摩擦氧化层,因此摩擦系数和磨损率上升硬度下降。550℃条件下摩擦系数随Ti₃SiC₂含量的增加而降低,后趋于稳定。随后对含21-40目、41-80目、81-120目三种不同颗粒度Ti₃SiC₂的TiAl基复合材料性能进行研究。发现较大颗粒度Ti₃SiC₂在滑动摩擦过程中易脱离基体,产生磨粒磨损导致摩擦系数和磨损率的上升;过小颗粒不易产生滑移润滑层,Ti₃SiC₂颗粒度为40-80目时性能最佳。此外,对TiAl基复合材料烧结参数进行探究。发现最佳烧结参数为烧结温度1100℃,升温速率100℃/min,保温时间10 min。最后研究最佳性能下TiAl基复合材料不同载荷和不同滑动速度下的摩擦学性能,并分析其摩擦学机理。发现其摩擦学性能与载荷和滑动速度相关,摩擦系数随载荷的增加先下降后增加,随滑动速度的增加逐渐降低,这归因于高滑动速度下Ti₃SiC₂颗粒易产生界面滑移润滑层。