鈦合金表面離子束輔助沉積膜層及其高溫微動(dòng)疲勞行為研究.pdf

1、本文針對(duì)鈦合金高溫FF損傷控制的難題，采用離子束輔助沉積技術(shù)在鈦合金表面制作耐磨層，研究膜層制備工藝，并對(duì)膜層的基本性能和摩擦學(xué)行為進(jìn)行評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上，探討離子束輔助沉積膜層及其與噴丸形變強(qiáng)化(SP)復(fù)合處理對(duì)鈦合金高溫FF行為的影響規(guī)律和機(jī)制，擬為鈦合金高溫FF損傷控制的新途徑提供依據(jù)。主要研究工作和取得的研究結(jié)論如下： (1)研究了離子束輔助沉積TiN/Ti、0Cr18Ni9、NiCr20、Al膜層工藝，獲得了膜基結(jié)合

2、強(qiáng)度高、膜層致密性好、膜層強(qiáng)韌性優(yōu)的TiN/Ti、0Cr18Ni9、NiCr20膜層，以及具有良好減摩潤(rùn)滑作用的Al軟質(zhì)膜層。硬質(zhì)膜層TIN/Ti既具有良好的減摩效果，同時(shí)也有很高的抗磨作用，使鈦合金基材耐磨性能顯著提高。0Cr18Ni9和NiCr20膜層硬度明顯高于整體材料，雖無(wú)減摩效果，但對(duì)鈦合金基材耐磨性能有一定的提高。 (2)研究了離子束輔助沉積TiN/Ti、0Cr18Ni9、NiCr20、Al膜層對(duì)Ti811鈦合金F

3、F性能的影響。發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)膜層TiN/Ti顯著提高了鈦合金350℃溫度下的微動(dòng)疲勞壽命，原因是該膜層有足夠高的強(qiáng)韌性和Ti顆粒在高溫下的減摩潤(rùn)滑性能；減摩潤(rùn)滑作用顯著的軟質(zhì)Al膜層也大幅度地提高鈦合金的FF壽命。0Cr18Ni9和NiCr20膜層則對(duì)Ti811鈦合金FF性能無(wú)顯著影響。 (3)研究了噴丸強(qiáng)化與離子束輔助沉積TiN/Ti、0Cr18Ni9、NiCr20膜層復(fù)合處理(SP在先)對(duì)鈦合金FF行為的影響。結(jié)果表明，復(fù)合處理