針對鈦合金耐磨性差、摩擦系數(shù)大的弱點，本文采用無氫及有氫輝光離子滲氮對鈦合金進行表面改性，并對其組織結(jié)構(gòu)、表面強度、電化學腐蝕行為及摩擦學性能進行了系統(tǒng)分析研究，取得以下結(jié)果： 1、改性層的組織成分及結(jié)構(gòu)：當工作氣體為氮氣（無氫）和氨氣（有氫）時，一定制備條件下，都可獲得一定厚度的表面改性層。改性層表面由Ti₂N、TiN和α-Ti組成。滲氮改性層明顯強化了Ti-6Al-4V基材的表面，Ti-6Al-4V合金經(jīng)過980℃滲N后，改性層的表層硬度可達HK1846，為Ti-6Al-4V基體的5.27倍，改性層硬度基本和成分一樣呈梯度遞減。 2、改性層電化學行為：電化學腐蝕試驗發(fā)現(xiàn)，在0.5M H₂SO₄、0.5MNaCl、0.5M Na₃PO₄溶液中，滲氮改性層表現(xiàn)出所良好的耐蝕特性。 3、改性層摩擦學行為：球-盤磨損試驗研究結(jié)果表明，當摩擦配副為GCr15鋼球時，較低的滲氮溫度表現(xiàn)出更好的減摩效果，且耐磨性得到了提高；當摩擦配副為Al₂O

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

試樣處理后表面形貌

Tg一200圖3.1表面改性層橫截面金相組織Fig3.1MieorogarPhofthecross一seetionofrmodifiedlayers改性層檢測結(jié)果Tab.3.2Cheekingresultofmodifiedlyaer試試樣編號號改性層厚度/林mmmTTTlll35000TTT22211000TTT3335000TTT4448000TTT55560444TTT66626000TTT7772333

樣有明顯的減摩效果。5.3.1.2磨痕形貌圖5.3及5.4中(1)、(2)、(3)分別是欽合金Ti一6AI一4v基材及在不同溫度下滲氮處理后，經(jīng)摩擦后的表面形貌。如圖5.3所示，基材Ti一6AI一v4的磨痕較寬，其主要的磨損機制為犁削和粘著。圖5.4中(l)、(2)、(3)分別是欽合金Ti一6AI一4V在980Co、900Co及820℃下經(jīng)過滲氮處理后的磨痕形貌。從磨痕表面形貌也可以看出，Ti一6AI一4V經(jīng)滲N處理后，以粘著磨損為主，并伴有磨粒磨損。工藝溫度越低，磨痕越寬。由于滲氮層具有較高的硬度，改性層表面的微凸體切削與之對磨的GCris鋼球，使鋼球?qū)δヌ幮纬梢粋�小平臺

【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙輝等離子表面冶金技術的新進展[J]. 徐重,張高會,張平則,張艷梅,池成忠,袁慶龍.  中國工程科學. 2005(06)
[2]我國鈦工業(yè)技術的進展[J]. 吳全興.  稀有金屬快報. 2004(09)
[3]鈦發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王向東,逯福生,賈弘,郝斌,馬云風.  稀有金屬快報. 2004(07)
[4]鈦合金及其表面處理的現(xiàn)狀與展望[J]. 張高會,張平則,崔彩娥,郭麗娜,潘俊德,徐重.  世界科技研究與發(fā)展. 2003(04)
[5]鈦在美國軍工中的應用[J]. 韓明臣,黃淑梅.  鈦工業(yè)進展. 2001(02)
[6]材料的等離子體基離子注入表面改性[J]. 夏立芳.  金屬熱處理學報. 2001(01)
[7]金屬耐蝕材料 第一講 鑄鐵[J]. 徐增華.  腐蝕與防護. 2001(01)
[8]船用鈦合金發(fā)展概況[J]. 孟祥軍,汪汀.  鈦工業(yè)進展. 2000(05)
[9]新世紀表面工程展望[J]. 徐濱士,張振學,馬世寧,劉世參,朱勝,張偉.  中國表面工程. 2000(01)
[10]國產(chǎn)鈦材在民用工業(yè)中的應用和發(fā)展前景[J]. 劉潤澤,羅國珍,賴新錦.  世界有色金屬. 2000(01)

碩士論文
[1]鈦及鈦合金表面改性層腐蝕及腐蝕磨損性能的研究[D]. 秦妍梅.太原理工大學 2005
[2]純氮、氮—氨離子滲氮工藝和機理研究[D]. 云騰.重慶大學 2002



本文編號：3321748