鈦及鈦合金具有良好的綜合機(jī)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(xué)和石油化工等行業(yè)。但是,鈦合金存在導(dǎo)熱性能和耐磨性能差等問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題,本文利用電鍍銅方法對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行表面改性處理,由于電鍍處理過(guò)程中,鍍層存在的內(nèi)應(yīng)力可能會(huì)引起基體變形或產(chǎn)生裂紋。擴(kuò)散熱處理會(huì)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(shí)間對(duì)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(shí)間對(duì)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(kuò)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(kuò)散溶解區(qū)域,說(shuō)明界面原子發(fā)生了互擴(kuò)散現(xiàn)象;隨著溫度的升高擴(kuò)散層增厚,并且熱處理溫度是影響原子擴(kuò)散系數(shù)的主要因素;界面原子發(fā)生擴(kuò)散時(shí)主要是Cu原子通過(guò)Cu/Ni界面向Ni鍍層和Ti基體的擴(kuò)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(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(lèi)
        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(wèn)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(guó)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(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)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(cè)
    2.4 實(shí)驗(yàn)流程圖
第三章 不同熱處理溫度對(duì)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(duì)Ti、Ni和Cu原子擴(kuò)散行為的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 不同熱處理時(shí)間對(duì)TC4鈦合金銅鍍層結(jié)構(gòu)的影響
    4.1 不同熱處理時(shí)間下TC4鈦合金銅鍍層表面組織分析
    4.2 不同熱處理時(shí)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(shí)間對(duì)Ti、Ni和Cu原子擴(kuò)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(kuò)散行為的研究
    5.1 TC4鈦合金Cu/Ni界面熱處理后擴(kuò)散行為研究
    5.2 Ni/Ti界面原子擴(kuò)散行為研究
        5.2.1 Ni/Ti界面原子擴(kuò)散的微觀形貌
        5.2.2 Ni/Ti界面原子擴(kuò)散線掃描分析
    5.3 Cu/Ni/Ti界面原子擴(kuò)散行為的研究
    5.4 不同熱處理工藝對(duì)TC4鈦合金銅鍍層顯微硬度的影響
    5.5 不同熱處理工藝對(duì)TC4鈦合金銅鍍層結(jié)合強(qiáng)度的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]石油鉆具螺紋防粘扣技術(shù)及應(yīng)用[J]. 王少蘭,費(fèi)敬銀,駱立立,林西華.  電鍍與精飾. 2014(01)
[2]熱處理對(duì)鈦表面Ni-P合金鍍層性能影響的研究[J]. 楊海彧,李爭(zhēng)顯,張?chǎng)?  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2013(04)
[3]TC4鈦合金表面化學(xué)鍍Ni-P合金耐磨層研究[J]. 林翠,趙立才.  稀有金屬材料與工程. 2013(03)
[4]Cu-Ni擴(kuò)散偶的擴(kuò)散溶解層[J]. 宋玉強(qiáng),李世春,張振亞.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2010(11)
[5]鈦及鈦合金在汽車(chē)上的應(yīng)用[J]. 李中.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(S1)
[6]Ti/Cu擴(kuò)散溶解層的組織結(jié)構(gòu)和形成規(guī)律[J]. 宋玉強(qiáng),李世春,杜光輝.  材料科學(xué)與工藝. 2010(03)
[7]電鍍層內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生和消除方法[J]. 滿紅娜.  電鍍與環(huán)保. 2009(03)
[8]粉末鈦合金的表面強(qiáng)化技術(shù)[J]. 閆志巧,蔡一湘,陳峰.  材料導(dǎo)報(bào). 2009(09)
[9]TC4合金表面微弧氧化膜層耐蝕及摩擦性能研究[J]. 高廣睿,李爭(zhēng)顯,杜繼紅.  稀有金屬材料與工程. 2008(S4)
[10]鈦、鎂、鋁合金的表面微弧氧化技術(shù)[J]. 王志剛,朱瑞富,呂宇鵬,李士同,蔡元興.  陶瓷. 2007(01)



本文編號(hào)：3734441