Ti6Al4V合金表面渗钽层的制备及力学性能_中国煤炭行业知识服务平台

Ti6Al4V合金表面渗钽层的制备及力学性能

作者

付光远林乃明李小凯Meisam Nouri曾群锋Dongyang Li吴玉程
单位

太原理工大学材料科学与工程学院DepartmentofMaterialsEngineeringBu-AliSinaUniversity西安交通大学机械工程学院ChemicalandAlberta合肥工业大学有色金属与加工技术国家地方联合工程研究中心
摘要

为提高Ti6Al4V(TC4)合金的表面性能，借助双层辉光等离子表面合金化技术在其表面制备渗钽层，结合Taguchi实验设计研究了工艺参数对渗钽层表面硬度的影响。借助光学显微镜，X射线衍射仪，扫描电子显微镜及能量谱仪分析渗钽层的特征。使用显微硬度计和纳米压入仪对比研究TC4基体和渗钽层的力学性能。结果表明：得到优化的工艺参数组合：温度750 ℃，源阴极压差350 V，保温时间2 h。优化工艺参数的渗钽层连续、均匀、致密，主要由α-Ta和金属间化合物相构成。渗钽层表面硬度比TC4基体提高了约3.2倍，其H/E和H3/E2值分别是TC4基体的2.1倍和15.0倍。双辉等离子表面合金化渗钽处理显著提高了TC4合金的抵抗局部塑性变形能力。
关键词

钛合金双辉等离子表面合金化钽力学性能
文章目录

1 实验
2 Taguchi优化
3 结果与讨论
3.1 渗钽层的厚度和截面硬度
3.2 渗钽层的表面形貌和截面形貌
3.3 渗钽层的相组成
3.4 渗钽层的纳米力学性能
4 结论