氧化鑭添加劑和鹽浴共滲溫度對(duì)TC4鈦合金硼氧共滲組織與性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-06-20 14:48
采用OM、SEM、XRD、EDS、維氏硬度計(jì)以及摩擦試驗(yàn)機(jī)等分析手段研究了氧化鑭添加劑和共滲溫度對(duì)鹽浴硼氧共滲試樣組織與性能的影響。結(jié)果表明,共滲層厚度隨著La2O3添加量的增加先增大后減小,當(dāng)La2O3添加量為3%時(shí),共滲層厚度達(dá)最大值(32.74μm);與低溫(950℃)相比,高溫(1000℃)時(shí)鹽浴共滲層具有較好的表面,較高的共滲層厚度(34.19μm),較高表面硬度(1211 HV0.2),較大界面結(jié)合力(87.36 N)和更低的摩擦因數(shù)(0.28)。通過將溫度對(duì)共滲過程的影響和試驗(yàn)結(jié)果分析得出:高溫1000℃鹽浴硼氧共滲試驗(yàn)更有研究價(jià)值。
【文章來源】:金屬熱處理. 2020,45(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
950℃和1000℃硼氧共滲層表面的SEM形貌(a,c)和XRD圖譜(b,d)
圖3為950℃和1000℃滲層橫截面的SEM形貌圖。從圖3中可以看出,經(jīng)腐蝕后,兩者的外層組織與基體組織均有明顯不同,說明TC4合金表面均有元素滲入;并且滲層都是逐漸過渡到基體的,無明顯分層,滲層與基體結(jié)合良好;滲層質(zhì)量方面,950℃共滲層沒有氣孔和夾雜物等缺陷,1000℃共滲層有些許的氣孔缺陷,這可能是因?yàn)檩^高的溫度影響了共滲層中不同元素的擴(kuò)散速度[15],使得滲層結(jié)合不緊密而形成氣孔。從圖3可知,兩者的硼氧共滲層的厚度分別為32.74和34.19μm,高溫共滲層厚度略高。2.2.3 滲層橫截面硬度梯度分布
圖4為950℃和1000℃共滲試樣滲層的硬度梯度分布圖。由圖4可知,兩組共滲層橫截面顯微硬度從滲層表面到基體均呈梯度降低的趨勢,最后穩(wěn)定在370 HV0.2(基體硬度)左右。950℃共滲層與1000℃共滲層的表面硬度分別為1104 HV0.2和1211 HV0.2,1000℃共滲層的表面硬度略高。結(jié)合XRD圖分析可知,1000℃共滲層表面主要由Ti B、Ti B2組成,提高了共滲層的表面硬度。2.2.4 滲層的摩擦磨損性能
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TC4-DT鈦合金SH-CCT曲線的測定[J]. 趙棟,董文超,焦清洋,權(quán)純逸,陸善平. 金屬熱處理. 2020(05)
[2]Ti-6Al-4V合金的軋制與組織性能[J]. 朱霞,董俊慧,羅志鋒. 金屬熱處理. 2020(01)
[3]Ti-6Al-4V合金的鹽浴硼氧共滲[J]. 何志盛,許曉靜,韓天,張潔,鄭剛,楊松. 金屬熱處理. 2018(01)
[4]TC4鈦合金鹽浴硼氧共滲劑的成分[J]. 鄭剛,許曉靜,宋振華,戈曉嵐,劉慶輝,吳桂蘭,仲奕穎. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]純鈦TA1和鈦合金TC4表面固體滲硼[J]. 李鳳華,董夢格,王麗娜,樊占國. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(09)
[6]TC4鈦合金表面磁控濺射TiAlN涂層的組織與性能[J]. 潘曉龍,劉嘯鋒,王少鵬. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2013(05)
[7]鈦及鈦合金的表面滲氧強(qiáng)化技術(shù)[J]. 楊闖,王亮,彭先文. 現(xiàn)代機(jī)械. 2013(02)
[8]純鈦表面等離子滲鎳合金層的顯微組織及摩擦學(xué)性能[J]. 王澤瑩,張峰,王振霞,賀志勇,劉小萍,唐賓. 機(jī)械工程材料. 2012(04)
[9]TC4鈦合金固體滲硼及滲硼過程動(dòng)力學(xué)研究[J]. 衣曉紅,樊占國,張景壘,李鳳華. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[10]稀土元素在化學(xué)熱處理中的催滲和擴(kuò)散機(jī)理研究[J]. 張金柱,楊宗倫,魏可媛. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(S1)
本文編號(hào):3239399
【文章來源】:金屬熱處理. 2020,45(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
950℃和1000℃硼氧共滲層表面的SEM形貌(a,c)和XRD圖譜(b,d)
圖3為950℃和1000℃滲層橫截面的SEM形貌圖。從圖3中可以看出,經(jīng)腐蝕后,兩者的外層組織與基體組織均有明顯不同,說明TC4合金表面均有元素滲入;并且滲層都是逐漸過渡到基體的,無明顯分層,滲層與基體結(jié)合良好;滲層質(zhì)量方面,950℃共滲層沒有氣孔和夾雜物等缺陷,1000℃共滲層有些許的氣孔缺陷,這可能是因?yàn)檩^高的溫度影響了共滲層中不同元素的擴(kuò)散速度[15],使得滲層結(jié)合不緊密而形成氣孔。從圖3可知,兩者的硼氧共滲層的厚度分別為32.74和34.19μm,高溫共滲層厚度略高。2.2.3 滲層橫截面硬度梯度分布
圖4為950℃和1000℃共滲試樣滲層的硬度梯度分布圖。由圖4可知,兩組共滲層橫截面顯微硬度從滲層表面到基體均呈梯度降低的趨勢,最后穩(wěn)定在370 HV0.2(基體硬度)左右。950℃共滲層與1000℃共滲層的表面硬度分別為1104 HV0.2和1211 HV0.2,1000℃共滲層的表面硬度略高。結(jié)合XRD圖分析可知,1000℃共滲層表面主要由Ti B、Ti B2組成,提高了共滲層的表面硬度。2.2.4 滲層的摩擦磨損性能
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TC4-DT鈦合金SH-CCT曲線的測定[J]. 趙棟,董文超,焦清洋,權(quán)純逸,陸善平. 金屬熱處理. 2020(05)
[2]Ti-6Al-4V合金的軋制與組織性能[J]. 朱霞,董俊慧,羅志鋒. 金屬熱處理. 2020(01)
[3]Ti-6Al-4V合金的鹽浴硼氧共滲[J]. 何志盛,許曉靜,韓天,張潔,鄭剛,楊松. 金屬熱處理. 2018(01)
[4]TC4鈦合金鹽浴硼氧共滲劑的成分[J]. 鄭剛,許曉靜,宋振華,戈曉嵐,劉慶輝,吳桂蘭,仲奕穎. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]純鈦TA1和鈦合金TC4表面固體滲硼[J]. 李鳳華,董夢格,王麗娜,樊占國. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(09)
[6]TC4鈦合金表面磁控濺射TiAlN涂層的組織與性能[J]. 潘曉龍,劉嘯鋒,王少鵬. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2013(05)
[7]鈦及鈦合金的表面滲氧強(qiáng)化技術(shù)[J]. 楊闖,王亮,彭先文. 現(xiàn)代機(jī)械. 2013(02)
[8]純鈦表面等離子滲鎳合金層的顯微組織及摩擦學(xué)性能[J]. 王澤瑩,張峰,王振霞,賀志勇,劉小萍,唐賓. 機(jī)械工程材料. 2012(04)
[9]TC4鈦合金固體滲硼及滲硼過程動(dòng)力學(xué)研究[J]. 衣曉紅,樊占國,張景壘,李鳳華. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[10]稀土元素在化學(xué)熱處理中的催滲和擴(kuò)散機(jī)理研究[J]. 張金柱,楊宗倫,魏可媛. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(S1)
本文編號(hào):3239399
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3239399.html
最近更新
教材專著