TC4钛合金表面等离子Mo-Ir、Ni-Ir复合渗镀层制备及性能研究

发布时间：2021-11-05 23:49

　　随我国综合国力的提升和对太空未知领域的不断探索,航空航天领域对航天器的要求越来越高,也对航天器的制造材料提出了更高的性能要求。从20世纪50年代开始,钛合金因其独特的优点,例如化学性质稳定、比强度高等,成为航空结构材料的研究和应用热点。航空器工作环境的复杂性对航空材料提出极高的要求,而钛合金较差的抗高温氧化性能制约了其在航空航天领域的发展。在500℃以上的工作环境,钛合金易因其表面的氧化膜破损而导致材料的氧化失稳,造成钛合金结构件的部分或整体破坏,对航天器的结构稳定性造成重大威胁。航空航天事业的不断发展和对太空的不断探索推动了对高温钛合金的研究。在现有的钛合金中掺入能够提高其高温抗氧化性的合金元素或重新设计高温抗氧化钛合金是解决钛合金在高温下氧化失稳的根本解决办法。但其高昂的研究成本,较长的研究周期、合金力学性能的不确定性等缺点十分明显。与之相比,表面处理工艺因其工艺可控、成本较低、选择方法多样等优点脱颖而出,成为改善钛合金高温性能的研究热点。双层辉光离子渗金属技术具有渗速快、合金层结合良好、环境友好等优点,为钛合金表面高温抗氧化合金层的制备提供了一种可选方法。本文利用双辉离子渗金属技... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 综述
    1.1 表面工程概述
        1.1.1 表面工程分类
        1.1.2 表面工程的作用
        1.1.3 表面工程的主要任务和发展趋势
    1.2 铱元素及其合金涂层
        1.2.1 铱元素简介
        1.2.2 铱合金涂层的应用
        1.2.3 铱合金涂层的制备方法
    1.3 钛的高温氧化行为
        1.3.1 钛及钛合金简介
        1.3.2 钛的高温氧化行为
    1.4 双层辉光离子表面合金化技术
        1.4.1 双层辉光离子渗金属原理
        1.4.2 影响双层辉光离子渗金属的工艺参数
        1.4.3 双层辉光离子渗金属特点
    1.5 课题的提出
        1.5.1 铱元素的等离子表面合金化研究
        1.5.2 研究的主要内容
第二章 TC4表面等离子复合铱合金层的制备
    2.1 实验材料及设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 等离子体合金化过程
    2.3 TC4表面双辉离子复合Ir涂层制备工艺选择
第三章 复合Ir合金层的表征
    3.1 Mo-Ir合金层的表征
        3.1.1 表面形貌及成分
        3.1.2 截面形貌及成分
        3.1.3 合金层相组成
    3.2 Ni-Ir合金层的表征
        3.2.1 合金层的表面形貌
        3.2.2 截面形貌及成分
        3.2.3 合金层相组成
    3.3 小结
第四章 合金层的力学性能检测
    4.1 合金层的显微硬度
    4.2 合金层的纳米压入表征
        4.2.1 纳米压入表征技术
        4.2.2 表面合金层的纳米压入表征
    4.3 小结
第五章 合金层的高温氧化行为
    5.1 金属的氧化行为
    5.2 实验仪器及方案
        5.2.1 基础试样的制备及处理
        5.2.2 高温氧化实验仪器及过程
    5.3 合金层的恒温氧化行为研究
        5.3.1 Mo-Ir合金层的恒温氧化行为
        5.3.2 Ni-Ir合金层的恒温氧化行为
    5.4 氧化后表面形貌
    5.5 本章小结
第六章 合金层的抗腐蚀性能
    6.1 TC4-Mo-Ir试样的电化学性能
    6.2 TC4-Ni-Ir试样的电化学性能
    6.3 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
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[3]钛及钛合金材料的应用分析[J]. 费有静.  新材料产业. 2017(03)
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博士论文
[1]氢、氮化和热氧化对钛合金性能影响的研究[D]. 张云琨.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2005

硕士论文
[1]TLM钛合金表面等离子Mo合金层的制备及其摩擦磨损性能研究[D]. 郭莉莉.太原理工大学 2016
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本文编号：3478744