發(fā)布時(shí)間：2018-06-25 14:17

  本文選題：TC4 + 熔鹽電解�。� 參考：《西安建筑科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：TC4(Ti-6Al-4V)鈦合金具備密度小、比強(qiáng)度高、耐蝕性及生物相容性好等一系列優(yōu)點(diǎn),在鈦合金里面用量最大,但是其表面硬度低、耐磨性較差,因此有必要對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行表面強(qiáng)化處理以提高其表面硬度。金屬的熔鹽電解法滲硼具有成本低、操作簡(jiǎn)單、滲硼效果明顯等優(yōu)點(diǎn),本論文采用熔鹽電解法對(duì)TC4鈦合金表面滲硼。實(shí)驗(yàn)用TC4鈦合金片作陰極,石墨坩堝作陽極,選用無水硼砂和無水碳酸鈉的混合鹽作電解質(zhì),對(duì)不同組分的混合熔鹽進(jìn)行示差掃描熱量(DSC)-熱重(TG)分析,以確定合適的熔鹽配比。分別在不同電流密度、通電時(shí)間及溫度下對(duì)TC4鈦合金表面進(jìn)行滲硼處理,利用X射線衍射儀(XRD)對(duì)滲層表面及熔鹽進(jìn)行物相分析,利用掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)來分析滲層斷面的形貌和元素;利用顯微硬度儀測(cè)量滲層表面硬度。研究了電流密度、通電時(shí)間和溫度對(duì)滲層生長情況及形貌的影響,并對(duì)熔鹽電解滲硼的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。對(duì)不同配比的混合熔鹽進(jìn)行DSC-TG分析,討論了混合鹽加熱過程中的物理化學(xué)變化,并確定出添加20%Na2CO3的混合鹽適合滲硼;通過分析不同條件下獲得的滲硼組織的微觀形貌及物相組成發(fā)現(xiàn)溫度為900℃、通電時(shí)間為110 min、電流密度為3500 A/m2時(shí)滲硼的效果較好,所得滲層外層為致密層,主要成分是TiB2,內(nèi)層為結(jié)構(gòu)較疏松的晶須組織,主要成分是TiB。滲層致密層厚度約為14.8μm,表面硬度達(dá)到了HV712,是TC4鈦合金原始硬度(HV290左右)的2.5倍,有效提高了鈦合金的表面硬度;此外,分別討論了電流密度、通電時(shí)間、溫度對(duì)滲層的厚度及形貌的影響;實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)某些試樣滲層與基體結(jié)合處的少部分位置存在孔隙和微小裂紋,論文中對(duì)該問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行了討論。參考熔鹽的物相分析及DSC-TG分析結(jié)果,并結(jié)合滲硼反應(yīng)的熱力學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù),探討了滲硼的機(jī)理,并歸納總結(jié)了滲硼過程的主要反應(yīng)。
[Abstract]:A series of advantages such as low density , high specific strength , good corrosion resistance and biocompatibility were studied . The effects of current density , current time and temperature on the surface hardness of titanium alloy were studied .
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG166.5

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