Ti-6Al-4V表面Ti(C、N)復(fù)合膜的液相等離子體制備工藝研究.pdf

1、本文以Ti-6Al-4V為研究對(duì)象，分別在直流電源和脈沖電源條件下利用液相等離子體的方法在基體表面制備一層含有C、N元素的表面復(fù)合膜，并在此基礎(chǔ)上利用脈沖電源在基體表面制備一層含有C、N、Ca、P等多元素復(fù)合膜。系統(tǒng)研究了表面復(fù)合膜的制備工藝，用掃描電鏡(SEM)觀察了試樣的表面和截面形貌，用能譜儀(EDS)和X射線衍射儀對(duì)試樣的元素組成和相組成進(jìn)行了分析。用顯微硬度儀檢測(cè)了試樣截面的硬度，通過(guò)往復(fù)摩擦初步研究了試樣表面的摩擦性能，運(yùn)用

2、電化學(xué)工作站分析其電化學(xué)腐蝕行為。結(jié)果表明：在直流電源條件下，調(diào)節(jié)電壓和處理時(shí)間可以在Ti-6Al-4V表面制備含有C、N元素的表面復(fù)合膜。在220V電壓條件下處理20min可以獲得厚度超過(guò)100μm的表面強(qiáng)化區(qū)，最高硬度可以達(dá)到1362HV0.05。通過(guò)往復(fù)摩擦和電化學(xué)測(cè)試可以得出經(jīng)過(guò)處理的試樣耐磨性能和耐腐蝕性能均有所提高。在脈沖電源條件下，調(diào)節(jié)脈沖頻率在2000Hz，占空比為60％時(shí)，在300V脈沖電壓下處理20min，可以在Ti

3、-6Al-4V表面制備一層含有C、N元素的表面復(fù)合膜。試樣截面硬度值可以達(dá)到840HV0.05，表面硬化層厚度達(dá)到120μm。截面硬度和表面摩擦性能測(cè)試說(shuō)明經(jīng)過(guò)處理試樣表面耐磨性能有所提高，電化學(xué)測(cè)試說(shuō)明試樣短時(shí)間表面處理后耐腐蝕性能得到提升。配置的Ca(NO3)2-Na3PO4和甲酰胺-水的多種物質(zhì)混合溶液中，經(jīng)過(guò)液相等離子體的方法，在Ti-6Al-4V表面制備了一層含有Ca-P鹽的復(fù)合膜，實(shí)現(xiàn)了鈦合金表面C、N、Ca、P元素的同時(shí)復(fù)