鈦及鈦合金脈沖等離子體爆炸表面改性研究
發(fā)布時間:2022-01-25 02:24
脈沖等離子體爆炸技術(shù)(PPD)將氣體爆炸與等離子體技術(shù)結(jié)合,在材料表面迅速升溫、冷卻的過程中發(fā)生合金化反應(yīng)以及自淬火效應(yīng),從而制備出耐磨、耐蝕的改性層。TA2和TC4雖然綜合力學(xué)性能好,但耐磨性差。在TA2和TC4表面進行PPD處理可以提高其耐磨、耐蝕性能,擴大其應(yīng)用范圍。本文在TA2表面進行PPD處理,研究電容值(C)、脈沖次數(shù)(N)、冷卻氣體(CG)對TA2改性層組織、形貌和性能的影響;并對相同工藝條件下TA2與TC4改性層的組織、形貌、性能和強化機制進行了對比分析。研究不同工藝參數(shù)對TA2和TC4改性層的耐磨性、耐蝕性影響,并對其磨損機制進行分析。研究結(jié)果表明:PPD處理后TA2改性層由TiN、TiN0.3、TixOy、Ti、以及少量W相組成。隨著電容值和脈沖次數(shù)的增加,TA2改性層的表面粗糙度、改性層厚度和平均硬度不斷增加,改性層中柱狀枝晶更加發(fā)達(dá)?諝庾鳛槔鋮s氣體比氬氣和氮氣效果更好。當(dāng)電容800μF,脈沖2次,空氣冷卻時,TA2改性層的綜合性能最佳,其表面粗糙度為3.44μm,硬度最大值位于距表面20μm處為...
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
脈沖等離子體爆炸裝置示意圖
第 2 章 實驗材料與方法2.1 實驗材料本文選用商用 TA2 和 TC4 作為實驗材料,化學(xué)組成如表 2-1 所示。TA2 組織中僅存在 α-Ti,TC4 中 α-Ti、β-Ti 共存,組織形貌如圖 2-1 所示。表 2-1 實驗材料化學(xué)組成 (質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)Table 2-1 Chemical composition of experimental materials (mass fraction, %)材料 Ti Al V Fe C N H OTA2 99.34 0 0 0.30 0.10 0.05 0.01 0.20TC4 89.04 6.20 4.10 0.30 0.10 0.05 0.01 0.20
碩士學(xué)位論文 第 2 章 實然后在無水乙醇溶液中超聲清洗 10min,最后烘干試件裝使用脈沖等離子體爆炸裝置在兩種試件表面制備強化改性。裝置采用純鎢電極,電源電壓為 5KV,爆炸氣體為丙烷合氣體比例 1: 4: 3.5,槍口距試件 50 mm。研究的變量參次數(shù)(N)、冷卻氣體(CG),具體參數(shù)值如表 2-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁復(fù)合場對Ni60激光熔覆層表面裂紋與組織結(jié)構(gòu)的影響[J]. 林英華,姚建華,袁瑩,陳鋼,張群莉,王梁. 電加工與模具. 2018(01)
[2]脈沖爆炸-等離子體技術(shù)處理對T8鋼表層組織和性能的影響[J]. 張林偉,余玖明,張旭,鄒晉,陸德平,陸磊. 材料工程. 2017(05)
[3]T8鋼的脈沖爆炸-等離子體處理表面改性[J]. 張林偉,張旭,余玖明,鄒晉,陸德平,陸磊. 金屬熱處理. 2016(10)
[4]TA2鈦合金真空脈沖氣體氮化層的性能[J]. 祝園園,熊茫茫,楊闖,楊峰,馬亞芹,劉靜. 材料保護. 2016(04)
[5]M2高速鋼表面脈沖爆炸-等離子體改性后的組織結(jié)構(gòu)及性能[J]. 余玖明,張林偉,鄒晉,付青峰,周喆,陸磊. 材料保護. 2016(03)
[6]脈沖爆炸-等離子體處理M42高速鋼的表面改性[J]. 廖先金,陸磊,付青峰,周喆,余玖明,鄒晉,張林偉,陸德平. 金屬熱處理. 2015(12)
[7]H13鋼表面脈沖等離子爆炸改性層的組織及性能[J]. 鄒晉,劉成成,陸德平,余玖明,周喆,張林偉,付青峰,陸磊. 金屬熱處理. 2015(11)
[8]TC4鈦合金高溫氧化行為[J]. 曾尚武,江海濤,趙愛民. 稀有金屬材料與工程. 2015(11)
[9]激光表面改性后TC4鈦合金的表面層耐磨性分析[J]. 王慶紅,王紅英. 鑄造技術(shù). 2015(08)
[10]SiO2、Al2O3、ZrO2對磨副材料對離子滲氮工業(yè)純鈦TA2磨損性能的影響[J]. 侯斌斌,岳文,杜迎軍,佘丁順,楊興寬,劉家浚. 材料熱處理學(xué)報. 2015(S1)
博士論文
[1]超聲滾壓對Ti-6Al-4V合金高低周疲勞性能影響研究[D]. 毛淼東.華東理工大學(xué) 2018
[2]表面納米化對鈦及其合金疲勞性能的影響[D]. 溫愛玲.大連交通大學(xué) 2011
[3]氮電弧熔化法制備TiN層的研究[D]. 李欣.吉林大學(xué) 2008
碩士論文
[1]微波燒結(jié)原位合成TiB2鋼結(jié)硬質(zhì)合金組織及性能研究[D]. 李樂樂.南昌航空大學(xué) 2018
[2]鈦合金表面激光熔覆高熵合金涂層研究[D]. 李涵.大連理工大學(xué) 2017
[3]Cr12MoV鋼脈沖等離子體爆炸表面改性研究[D]. 劉成成.南昌航空大學(xué) 2016
[4]醫(yī)用多孔Ti-Mo合金的微波燒結(jié)制備及水熱活化處理[D]. 鮑路姿.南昌航空大學(xué) 2016
[5]鈦合金表面激光制備高承載硬化層工藝與組織性能研究[D]. 王艷芳.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[6]冷變形對TB8高強鈦合金性能的提升及應(yīng)用[D]. 趙文龍.河南科技大學(xué) 2014
[7]TC4合金表面等離子滲Zr及Zr-N復(fù)合滲層制備及性能研究[D]. 陳凱.太原理工大學(xué) 2014
[8]鈦合金激光氣體氮化工藝與性能研究[D]. 易云杰.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[9]碳離子注入Ti-6Al-4V和TAMZ合金的耐蝕及耐磨行為研究[D]. 楊慧.大連海事大學(xué) 2012
[10]TA2激光—氮化復(fù)合改性研究[D]. 付現(xiàn)橋.中國石油大學(xué) 2011
本文編號:3607730
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
脈沖等離子體爆炸裝置示意圖
第 2 章 實驗材料與方法2.1 實驗材料本文選用商用 TA2 和 TC4 作為實驗材料,化學(xué)組成如表 2-1 所示。TA2 組織中僅存在 α-Ti,TC4 中 α-Ti、β-Ti 共存,組織形貌如圖 2-1 所示。表 2-1 實驗材料化學(xué)組成 (質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)Table 2-1 Chemical composition of experimental materials (mass fraction, %)材料 Ti Al V Fe C N H OTA2 99.34 0 0 0.30 0.10 0.05 0.01 0.20TC4 89.04 6.20 4.10 0.30 0.10 0.05 0.01 0.20
碩士學(xué)位論文 第 2 章 實然后在無水乙醇溶液中超聲清洗 10min,最后烘干試件裝使用脈沖等離子體爆炸裝置在兩種試件表面制備強化改性。裝置采用純鎢電極,電源電壓為 5KV,爆炸氣體為丙烷合氣體比例 1: 4: 3.5,槍口距試件 50 mm。研究的變量參次數(shù)(N)、冷卻氣體(CG),具體參數(shù)值如表 2-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁復(fù)合場對Ni60激光熔覆層表面裂紋與組織結(jié)構(gòu)的影響[J]. 林英華,姚建華,袁瑩,陳鋼,張群莉,王梁. 電加工與模具. 2018(01)
[2]脈沖爆炸-等離子體技術(shù)處理對T8鋼表層組織和性能的影響[J]. 張林偉,余玖明,張旭,鄒晉,陸德平,陸磊. 材料工程. 2017(05)
[3]T8鋼的脈沖爆炸-等離子體處理表面改性[J]. 張林偉,張旭,余玖明,鄒晉,陸德平,陸磊. 金屬熱處理. 2016(10)
[4]TA2鈦合金真空脈沖氣體氮化層的性能[J]. 祝園園,熊茫茫,楊闖,楊峰,馬亞芹,劉靜. 材料保護. 2016(04)
[5]M2高速鋼表面脈沖爆炸-等離子體改性后的組織結(jié)構(gòu)及性能[J]. 余玖明,張林偉,鄒晉,付青峰,周喆,陸磊. 材料保護. 2016(03)
[6]脈沖爆炸-等離子體處理M42高速鋼的表面改性[J]. 廖先金,陸磊,付青峰,周喆,余玖明,鄒晉,張林偉,陸德平. 金屬熱處理. 2015(12)
[7]H13鋼表面脈沖等離子爆炸改性層的組織及性能[J]. 鄒晉,劉成成,陸德平,余玖明,周喆,張林偉,付青峰,陸磊. 金屬熱處理. 2015(11)
[8]TC4鈦合金高溫氧化行為[J]. 曾尚武,江海濤,趙愛民. 稀有金屬材料與工程. 2015(11)
[9]激光表面改性后TC4鈦合金的表面層耐磨性分析[J]. 王慶紅,王紅英. 鑄造技術(shù). 2015(08)
[10]SiO2、Al2O3、ZrO2對磨副材料對離子滲氮工業(yè)純鈦TA2磨損性能的影響[J]. 侯斌斌,岳文,杜迎軍,佘丁順,楊興寬,劉家浚. 材料熱處理學(xué)報. 2015(S1)
博士論文
[1]超聲滾壓對Ti-6Al-4V合金高低周疲勞性能影響研究[D]. 毛淼東.華東理工大學(xué) 2018
[2]表面納米化對鈦及其合金疲勞性能的影響[D]. 溫愛玲.大連交通大學(xué) 2011
[3]氮電弧熔化法制備TiN層的研究[D]. 李欣.吉林大學(xué) 2008
碩士論文
[1]微波燒結(jié)原位合成TiB2鋼結(jié)硬質(zhì)合金組織及性能研究[D]. 李樂樂.南昌航空大學(xué) 2018
[2]鈦合金表面激光熔覆高熵合金涂層研究[D]. 李涵.大連理工大學(xué) 2017
[3]Cr12MoV鋼脈沖等離子體爆炸表面改性研究[D]. 劉成成.南昌航空大學(xué) 2016
[4]醫(yī)用多孔Ti-Mo合金的微波燒結(jié)制備及水熱活化處理[D]. 鮑路姿.南昌航空大學(xué) 2016
[5]鈦合金表面激光制備高承載硬化層工藝與組織性能研究[D]. 王艷芳.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[6]冷變形對TB8高強鈦合金性能的提升及應(yīng)用[D]. 趙文龍.河南科技大學(xué) 2014
[7]TC4合金表面等離子滲Zr及Zr-N復(fù)合滲層制備及性能研究[D]. 陳凱.太原理工大學(xué) 2014
[8]鈦合金激光氣體氮化工藝與性能研究[D]. 易云杰.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[9]碳離子注入Ti-6Al-4V和TAMZ合金的耐蝕及耐磨行為研究[D]. 楊慧.大連海事大學(xué) 2012
[10]TA2激光—氮化復(fù)合改性研究[D]. 付現(xiàn)橋.中國石油大學(xué) 2011
本文編號:3607730
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