氮/氟离子注入Ti6Al4V合金耐磨性研究

发布时间：2020-12-07 00:08

　　通过等离子体基离子注入（PBII）表面改性的方法,采用不同的负脉冲偏压对Ti6Al4V合金进行氮/氟离子注入,并研究了改性层的结构、硬度以及摩擦磨损性能等。利用原子力显微镜研究了改性前后的表面粗糙度变化,并用X光电子能谱分析了改性层表面结构和化学组成,还使用力学显微探针分析试样的硬度,并用球盘式摩擦磨损实验仪和扫描电镜表征了摩擦磨损性能并观察了磨痕形貌。测试结果表明:氮氟离子注入改性试样粗糙度降低,并形成了由Ti O2,Ti F3,Ti F4和Ti N等组成的改性层;改性试样的纳米硬度值较未处理基体提高;氮氟离子注入试样表现出更好的弹性回复行为;改性试样摩擦系数和磨损体积均较基体下降,磨痕形貌从粘着磨损为主转变为磨粒磨损,耐磨性改善;注氟偏压-20 k V的试样获得最理想的性能。 

【文章来源】：真空科学与技术学报. 2016年11期 第1279-1285页 北大核心

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 实验
    1.1 试样制备
    1.2 离子注入实验
    1.3 分析与测试
2 结果与讨论
    2.1 表面粗糙度和形貌
    2.2 化学结构
    2.3 纳米硬度
    2.4 摩擦磨损性能
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]SiO2、Al2O3、ZrO2对磨副材料对离子渗氮工业纯钛TA2磨损性能的影响[J]. 侯斌斌,岳文,杜迎军,佘丁顺,杨兴宽,刘家浚.  材料热处理学报. 2015(S1)
[2]N离子注入对TiN薄膜的组织及性能的影响[J]. 冯军,金凡亚,童洪辉,但敏,沈丽如,陈美艳,邓雉,赖新春.  真空科学与技术学报. 2015(06)
[3]真空退火对Ti6Al4V合金离子注氧层表面形貌和结构的影响[J]. 李金龙,孙明仁,马欣新.  材料热处理学报. 2011(S1)
[4]氟离子注入纯Ti表面改性对成骨细胞Ⅰ型胶原形成和表达的影响[J]. 刘慧颖,王学金,王浪平,王小峰,艾红军.  金属学报. 2008(12)
[5]Ta离子注入Ti6Al4V合金耐磨性研究[J]. 冷崇燕,张旭,周荣,张荟星,吴先映.  稀有金属材料与工程. 2008(03)
[6]Improvement of tribological behavior of a Ti-Al-V alloy by nitrogen ion implantation[J]. LIU Yanzhang1,2), ZU Xiaotao1), QIU Shaoyu2), and HUANG Xinquan2)1) Department of Applied Physics, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China2) National Key Laboratory for Nuclear Fuel and Materials, P.O. Box 436 (4), Chengdu 610041, China.  Rare Metals. 2006(S1)



本文编号：2902246