TC4钛合金表面氮氧共渗及其摩擦行为研究

发布时间：2021-04-18 13:32

　　钛合金（如TC4）由于具有良好的生物相容性、力学性能、耐蚀性和加工性能,并且价格比贵金属低廉,因此在航空航天、化工、生物医学、船舶等领域得到了大量的应用。但由于钛合金的硬度低、耐磨性差,其进一步的使用受到了很大的限制。本课题采用双辉等离子渗技术,在TC4钛合金表面先渗氮后氮氧共渗改性处理,寻求改善TC4合金耐磨性差的问题。所制改性层由渗氧沉积层、渗氮沉积层和扩撒层组成。采用扫描电镜（SEM）观察改性层表面形貌和磨痕形貌,X射线衍射（XRD）检测改性层结构,能谱仪（EDS）分析改性层的元素的种类与含量,纳米压痕仪和自动划痕仪研究改性层的纳米硬度和膜基结合强度,球-盘摩擦磨损试验来评价改性层的耐磨性能。结果表明:（1）研究工作气压、氮氧流量比、工作电压、保温时间对改性层的影响,最佳氮氧共渗的工艺参数如下:源极电压800V、工件电压425V、工作气压35Pa、极间距15mm、氮氧流量比8:1、保温时间3h。（2）最佳工艺参数下氮氧共渗后,TC4钛合金表面获得TiN和TiO₂双相结构的改性层。改性层总厚度为10μm,元素含量呈梯度分布,由沉积层和扩散层组成。最外层为TiO... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

钛合金飞机骨架

图 1. 2 宇宙飞船液压泵业中性和氧化性液体中具有优异的抗腐蚀能力，而在还原性改性处理，有效的提高其耐腐蚀性能。因此 TC4 钛合金可化肥及海水淡化、镍精练等工业中的抗蚀材料，用于制作、高压釜、泵、管道等主要应用部位。此外在油气勘探及管材部位，有效的提升管道的使用寿命，防止输油过程管

图 1. 3 输油管道好的生物相容性(与肌体组织结合性好、耐腐蚀，可以用于人体硬组织修复的骨骼、人工关节、整形外科、牙科、心脏界上每年的医疗用钛约 500t。目前应用

【参考文献】：
期刊论文
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[3]TC4钛合金体育器械的表面改性工艺研究[J]. 贾勇,高峰,张华.  铸造技术. 2017(12)
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硕士论文
[1]Ti6Al4V合金表面等离子Ni合金层制备及其性能研究[D]. 杨红玉.太原理工大学 2015
[2]纯钛及TC4钛合金抗空蚀性能的研究[D]. 史烨婷.天津大学 2012
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[4]钛和铝合金氧化膜的摩擦电化学行为实验研究[D]. 刘莲芳.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3145560