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

【摘要】：TC4(Ti-6Al-4V)鈦合金具備密度小、比強度高、耐蝕性及生物相容性好等一系列優(yōu)點,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TC4鈦合金進行表面強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、操作簡單、滲硼效果明顯等優(yōu)點,本論文采用熔鹽電解法對TC4鈦合金表面滲硼。實驗用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,對不同組分的混合熔鹽進行示差掃描熱量(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、通電時間及溫度下對TC4鈦合金表面進行滲硼處理,利用X射線衍射儀(XRD)對滲層表面及熔鹽進行物相分析,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;利用顯微硬度儀測量滲層表面硬度。研究了電流密度、通電時間和溫度對滲層生長情況及形貌的影響,并對熔鹽電解滲硼的反應機理進行了探討。對不同配比的混合熔鹽進行DSC-TG分析,討論了混合鹽加熱過程中的物理化學變化,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℃、通電時間為110 min、電流密度為3500 A/m2時滲硼的效果較好,所得滲層外層為致密層,主要成分是TiB2,內(nèi)層為結構較疏松的晶須組織,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、通電時間、溫度對滲層的厚度及形貌的影響;實驗中發(fā)現(xiàn)某些試樣滲層與基體結合處的少部分位置存在孔隙和微小裂紋,論文中對該問題產(chǎn)生的原因進行了討論。參考熔鹽的物相分析及DSC-TG分析結果,并結合滲硼反應的熱力學計算數(shù)據(jù),探討了滲硼的機理,并歸納總結了滲硼過程的主要反應。
[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 .
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG166.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 姜黎霞,許斌,馮承明;滲硼層的減脆研究概述[J];吉林化工學院學報;2000年03期

2 高玉芳,吳新宇;預涂稀土涂層滲硼工藝及性能的研究[J];熱加工工藝;2001年02期

3 劉湘;45鋼滲硼工藝的正交分析研究[J];熱加工工藝;2004年04期

4 丁喜峰,王鎖明;含稀土元素滲硼劑滲硼工藝試驗[J];物理測試;2005年06期

5 王洪海;秦志偉;;含稀土固體滲硼劑滲硼處理試驗[J];物理測試;2006年03期

6 張宏;;從滲硼層的結構和性能探討滲硼的機制[J];熱處理;2007年01期

7 章橋新;葉衛(wèi)平;張亮;張建紅;;微波場下滲硼介質的溫度特性研究[J];熱加工工藝;2007年20期

8 劉建建;陳祝平;;膏劑滲硼及其研究現(xiàn)狀[J];電鍍與精飾;2011年07期

9 程煥武;陳衛(wèi)東;陳樹旺;;不銹鋼滲硼技術的研究與應用[J];金屬熱處理;2013年07期

10 邢志松;王寶平;;滲硼工藝試驗及應用[J];金屬熱處理;2013年08期

相關會議論文 前10條

1 謝飛;朱秋華;盧晉君;;一種節(jié)能高效快速滲硼技術[A];第三屆中國熱處理活動周暨第六次全國熱處理生產(chǎn)技術改造會議論文專輯[C];2005年

2 陳樹旺;;熱作模具滲硼工藝的研究[A];北京電子學會第二屆熱處理年會論文簡要匯編[C];1990年

3 李伏明;;粒狀滲硼劑的研制與應用[A];北京電子學會第二屆熱處理年會論文簡要匯編[C];1990年

4 夏延秋;劉維民;張澤撫;薛群基;;45~#鋼滲硼層的組織結構和耐磨性研究[A];第七屆全國摩擦學大會論文集（二）[C];2002年

5 呂錄;;滲硼熱處理提高零件壽命[A];第四屆金屬材料及熱處理年會論文集（上）[C];1991年

6 陳樹旺;;熱作模具滲硼工藝的研究[A];第四屆金屬材料及熱處理年會論文集（上）[C];1991年

7 趙善鐘;曲敬信;;5CrMnMo鋼滲硼層熱磨料磨損特性[A];21世紀全國耐磨材料大會——第九屆全國耐磨材料磨損失效分析與抗磨技術學術會議論文專輯[C];2000年

8 劉智勇;劉杰;彭日升;馬學強;楊勝利;;稀土硅鎂-三氧化二鉻-粉末滲硼劑硼鉻共滲的研究[A];中國電子學會生產(chǎn)技術分會第五屆金屬材料及熱處理年會論文集（二）[C];1994年

9 陳樹旺;;耐熱鋼滲硼的研究[A];北京電子學會第二屆熱處理年會論文簡要匯編[C];1990年

10 陳樹旺;;耐熱鋼滲硼的研究[A];第四屆金屬材料及熱處理年會論文集（上）[C];1991年

相關博士學位論文 前2條

1 董鮮峰;鐵基粉末冶金材料燒結滲硼工藝及組織、性能研究[D];吉林大學;2010年

2 蘇振國;采油裝備的表面技術及磨損與腐蝕性能研究[D];吉林大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 屠純潔;不銹鋼固體滲硼工藝及性能[D];南京理工大學;2015年

2 杜萬學;FeB+KBF_4滲硼工藝及滲硼層高溫環(huán)境下腐蝕行為研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

3 賈磊;45CrNiMoV鋼鍍鎳滲硼工藝及其性能的研究[D];華南理工大學;2016年

4 滿金亮;18CrNiMo7-6鋼碳硼復合滲層的組織和性能[D];南京理工大學;2016年

5 黃波;鈦及鈦合金熔鹽滲硼工藝及滲硼層性能研究[D];昆明理工大學;2016年

6 馮策;TC4鈦合金表面熔鹽電解滲硼工藝及性能的研究[D];華北理工大學;2016年

7 王雁利;熔鹽脈沖電解法鈦表面制備滲硼層的研究[D];華北理工大學;2016年

8 王海力;TA15鈦合金固體滲硼工藝及性能的研究[D];南昌航空大學;2016年

9 張旭;20CrMnTi鋼滲碳、滲硼及復合滲強韌化機制EET研究[D];遼寧工業(yè)大學;2017年

10 田棟華;金屬鈦熔鹽電解法滲硼的研究[D];西安建筑科技大學;2015年

，

本文編號：2066287