【摘要】：為了提高微弧氧化鈦合金制備的脆性仿生涂層的斷裂力學(xué)性能,利用超聲輔助微弧氧化復(fù)合工藝在Ti-13Nb-13Zr合金表面制備了鈣磷生物涂層。通過壓痕法測試分析了涂層斷裂韌性,采用掃描電鏡和X射線衍射儀測試了涂層表面形貌和相組成,并與微弧氧化制備的涂層性能進行了比較,分析了增韌原因。結(jié)果表明,引入超聲后,微弧放電電壓下降了40V,涂層致密層明顯增厚;相同電源占空比條件下,超聲工藝所制備涂層的斷裂韌性相比無超聲工藝都有所提高。部分銳鈦礦相TiO_2轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石相的相變增韌,超聲空化效應(yīng)引起的涂層致密化和增厚效果,以及微裂紋的均勻分布,是促使涂層斷裂力學(xué)性能提高的主要原因。該復(fù)合工藝實現(xiàn)了微弧氧化鈦合金生物涂層的增韌。
[Abstract]:In order to improve the fracture mechanics performance of the brittle bionic coating prepared by the micro-arc oxidation titanium alloy, a calcium-phosphorus biological coating is prepared on the surface of the Ti-13Nb-13Zr alloy by an ultrasonic-assisted micro-arc oxidation composite process. The fracture toughness of the coating was analyzed by means of indentation method. The morphology and phase composition of the coating were measured by scanning electron microscope and X-ray diffractometer. The properties of the coatings prepared by micro-arc oxidation were compared, and the reasons for toughening were analyzed. The results show that, after the introduction of ultrasound, the micro-arc discharge voltage is reduced by 40 V, and the dense layer of the coating is obviously thickened; under the condition of the same power duty ratio, the fracture toughness of the coating prepared by the ultrasonic process is improved compared with that of the non-ultrasonic process. The transformation of some of the anatase-phase TiO _ 2 into the phase-change toughening of the rutile phase, the densification and thickening of the coating due to the ultrasonic cavitation effect, and the uniform distribution of the micro-cracks are the main reasons for the improvement of the fracture mechanics performance of the coating. The composite process realizes the toughening of the micro-arc oxidation titanium alloy biological coating.
【作者單位】： 沈陽理工大學(xué)機械工程學(xué)院;遼寧科技大學(xué)機械工程及自動化學(xué)院;
【基金】：2014年國家科技重大專項項目(2014ZX04015021) 2016年高層次人才科研支持計劃(4441102C001)
【分類號】：TG174.4

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7 朱e，

本文編號：2438987