鈦合金(TC4)表面納米化對氣體滲氮及性能的影響.pdf

1、本文選用國內(nèi)應(yīng)用最廣，產(chǎn)量最大的TC4(Ti-6Al-4V)合金作為研究對象。使用超音速微粒轟擊技術(shù)(SFPB)實現(xiàn)合金的表面納米化，利用顯微硬度儀、X射線衍射儀(RD)掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對表面納米化樣品做結(jié)構(gòu)表征，歸納總結(jié)了鈦合金表面納米化機制，評定和分析了表面納米化的硬度、耐磨性、耐蝕性等。對表面納米化30分鐘的樣品和原始樣品進行氣體滲氮，通過對比金相組織和顯微硬度來觀察SFPB處理對氣體滲氮行為的影響，最后，對

2、滲氮后樣品進行了摩擦磨損及耐蝕性能檢測，主要結(jié)果如下:
　　1.通過SFPB技術(shù)在材料表面形成不同深度的變形層，隨處理時間增長，變形層厚度也增加，SFPB同時也提高了鈦合金的表面硬度。30分鐘SFPB處理的變形層厚度約為77μm，強烈塑性變形層約為20μm，表面硬度達到613 HV0.02比基體硬度(328)提高了近一倍。
　　2.SFPB處理30分鐘實現(xiàn)了鈦合金(TC4)的表面納米化，在鈦合金(TC4)表面形成了大約20μ

3、m厚的納米晶組織表層，表層平均晶粒尺寸為15.566nm，隨著距表面深度的增加，晶粒逐漸由隨機取向的等軸狀納米晶變成具有擇優(yōu)取向的不規(guī)則形狀的亞微米晶，晶粒細化逐漸變得不均勻。
　　3.鈦合金常規(guī)氣體滲氮溫度為770～870℃，時間為16～22h。表面納米化優(yōu)化了滲氮工藝，650℃滲氮9h處理面便有不連續(xù)的白亮層出現(xiàn)，700℃滲氮6h時，處理面已有約13μm的白亮層，而且白亮層比較均勻致密，未處理面沒有明顯的白亮層出現(xiàn)，同樣的工藝