【摘要】：本文利用固體滲劑對Ti6Al4V鈦合金進(jìn)行滲碳和滲硼的工藝試驗(yàn),探索在不同工藝下的滲碳、滲硼層厚度、組織結(jié)構(gòu)、物相組成及形成機(jī)理,并對表面滲碳、滲硼層的摩擦、磨損行為及耐腐蝕性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,探索其影響因素。結(jié)果表明:(1)鈦合金經(jīng)950℃以上溫度滲碳后表面均能形成化合物層。表面化合物層是由呈眾多細(xì)小的TiC顆粒相不斷往外,呈胞狀生長特征,及眾多小溝槽和納米級(jí)的微孔結(jié)構(gòu);顯微組織由均勻的、亞微米級(jí)的顆粒狀TiC相組成,平均晶徑約0.70μm。隨滲碳溫度升高和時(shí)間延長,TiC化合物層增厚,致密性提高,硬度均明顯提高,最高可達(dá)1195HV0.1,比基體提高約3.5倍。(2)鈦合金滲碳后,在NaCl溶液中的摩擦系數(shù)、體積磨損率與基體相比均明顯降低,耐磨性提高。表面形成較厚且致密的TiC化合物對提高其表面耐磨性至關(guān)重要。滲碳后其自腐蝕電位和自腐蝕電流密度均有所增大,耐蝕性略有降低,但仍屬于耐蝕材料。滲碳表面化合物層的孔隙和微孔結(jié)構(gòu),對鈦合金的耐腐蝕性能有不利的影響。(3)鈦合金經(jīng)不同工藝滲硼后表面均能形成胞狀結(jié)構(gòu)的TiB和TiB_2硼化合物層,厚度可達(dá)2~7μm。隨滲硼溫度提高,TiB和TiB_2硼化物層增厚,表面顯微硬度均高于1200HV0.1,最大可達(dá)1924 HV0.1,比基體約提高5.6倍。經(jīng)滲硼后的摩擦系數(shù)和體積磨損率均明顯減小,耐磨性顯著提高。滲硼后的表面自腐蝕電位與基體相比明顯升高,自腐蝕電流密度降低,致密且耐腐蝕的TiB和TiB_2硼化合物層,使其表現(xiàn)出更優(yōu)良的耐腐蝕性能。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG146.23;TG156.8

【參考文獻(xiàn)】

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1 姬壽長;李爭顯;羅小峰;杜繼紅;華云峰;王彥鋒;;TC21鈦合金表面無氫滲碳層耐磨性分析[J];稀有金屬材料與工程;2014年12期

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本文編號(hào)：2578026