鈦及鈦合金具有良好的綜合機械性能以及在各種介質(zhì)中優(yōu)異的耐腐蝕性能,廣泛應(yīng)用于油井管、航空航天、生物醫(yī)學和石油化工等行業(yè)。但是,鈦合金存在導熱性能和耐磨性能差等問題。為解決這一問題,本文利用電鍍銅方法對TC4鈦合金進行表面改性處理,由于電鍍處理過程中,鍍層存在的內(nèi)應(yīng)力可能會引起基體變形或產(chǎn)生裂紋。擴散熱處理會使鍍層與基體之間形成新相,從而產(chǎn)生冶金結(jié)合增加鍍層與基體之間的結(jié)合力。鑒于以上原因,本文主要研究電鍍銅后的熱處理溫度及時間對鍍層結(jié)構(gòu)的影響。采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及能譜分析儀和X射線衍射等分析方法,分析不同熱處理溫度及時間對銅鍍層的相組成、金相組織、微觀形貌、Cu/Ni、Ni/Ti和Cu/Ni/Ti界面原子的擴散行為等鍍層結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。結(jié)果表明:不同溫度熱處理后,界面出現(xiàn)較明顯的擴散溶解區(qū)域,說明界面原子發(fā)生了互擴散現(xiàn)象;隨著溫度的升高擴散層增厚,并且熱處理溫度是影響原子擴散系數(shù)的主要因素;界面原子發(fā)生擴散時主要是Cu原子通過Cu/Ni界面向Ni鍍層和Ti基體的擴散;不同溫度熱處理后鍍層與基體之間主要形成了Cu4Ni、NiCu和NiTi相,其次形成了Ti2Ni、CuTi和C... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鈦及鈦合金
        1.1.1 概述
        1.1.2 鈦合金的分類
        1.1.3 鈦合金的性能
        1.1.4 鈦合金的應(yīng)用
    1.2 鈦合金在應(yīng)用中的性能缺陷
        1.2.1 鈦合金的耐磨性缺陷在應(yīng)用中存在的問題
    1.3 鈦合金的表面處理技術(shù)
        1.3.1 微弧氧化技術(shù)
        1.3.2 熱噴涂技術(shù)
        1.3.3 氣相沉積
        1.3.4 離子注入
        1.3.5 電鍍
    1.4 課題的提出
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究的內(nèi)容和意義
第二章 實驗材料、設(shè)備及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 實驗方法
        2.3.1 TC4鈦合金銅鍍層的制備
        2.3.2 銅鍍層熱處理工藝參數(shù)選擇
        2.3.3 鍍層組織形貌觀察、成分及結(jié)構(gòu)分析
        2.3.4 鍍層性能檢測
    2.4 實驗流程圖
第三章 不同熱處理溫度對TC4鈦合金銅鍍層結(jié)構(gòu)的影響
    3.1 不同熱處理溫度下TC4鈦合金銅鍍層熱處理后的相組成分析
    3.2 不同熱處理溫度下TC4鈦合金銅鍍層的表面組織分析
    3.3 不同熱處理溫度下TC4鈦合金銅鍍層截面微觀形貌分析
    3.4 不同熱處理溫度對Ti、Ni和Cu原子擴散行為的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 不同熱處理時間對TC4鈦合金銅鍍層結(jié)構(gòu)的影響
    4.1 不同熱處理時間下TC4鈦合金銅鍍層表面組織分析
    4.2 不同熱處理時間下TC4鈦合金銅鍍層截面微觀形貌分析
    4.3 不同熱處理時間對Ti、Ni和Cu原子擴散行為的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 TC4鈦合金銅鍍層熱處理后擴散行為的研究
    5.1 TC4鈦合金Cu/Ni界面熱處理后擴散行為研究
    5.2 Ni/Ti界面原子擴散行為研究
        5.2.1 Ni/Ti界面原子擴散的微觀形貌
        5.2.2 Ni/Ti界面原子擴散線掃描分析
    5.3 Cu/Ni/Ti界面原子擴散行為的研究
    5.4 不同熱處理工藝對TC4鈦合金銅鍍層顯微硬度的影響
    5.5 不同熱處理工藝對TC4鈦合金銅鍍層結(jié)合強度的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3734441