熱處理溫度-時間對TC4鈦合金銅鍍層結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、鈦及鈦合金具有良好的綜合機(jī)械性能以及在各種介質(zhì)中優(yōu)異的耐腐蝕性能，廣泛應(yīng)用于油井管、航空航天、生物醫(yī)學(xué)和石油化工等行業(yè)。但是，鈦合金存在導(dǎo)熱性能和耐磨性能差等問題。為解決這一問題，本文利用電鍍銅方法對TC4鈦合金進(jìn)行表面改性處理，由于電鍍處理過程中，鍍層存在的內(nèi)應(yīng)力可能會引起基體變形或產(chǎn)生裂紋。擴(kuò)散熱處理會使鍍層與基體之間形成新相，從而產(chǎn)生冶金結(jié)合增加鍍層與基體之間的結(jié)合力。鑒于以上原因，本文主要研究電鍍銅后的熱處理溫度及時間對鍍層結(jié)構(gòu)

2、的影響。
　　采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及能譜分析儀和X射線衍射等分析方法，分析不同熱處理溫度及時間對銅鍍層的相組成、金相組織、微觀形貌、Cu/Ni、Ni/Ti和Cu/Ni/Ti界面原子的擴(kuò)散行為等鍍層結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。結(jié)果表明：不同溫度熱處理后，界面出現(xiàn)較明顯的擴(kuò)散溶解區(qū)域，說明界面原子發(fā)生了互擴(kuò)散現(xiàn)象；隨著溫度的升高擴(kuò)散層增厚，并且熱處理溫度是影響原子擴(kuò)散系數(shù)的主要因素；界面原子發(fā)生擴(kuò)散時主要是Cu原子通過Cu/Ni界面向N

3、i鍍層和Ti基體的擴(kuò)散；不同溫度熱處理后鍍層與基體之間主要形成了Cu4Ni、NiCu和NiTi相，其次形成了Ti2Ni、CuTi和Cu2Ti等相；這些新相均有利于使銅鍍層與基體之間由原來的機(jī)械結(jié)合轉(zhuǎn)化為以金屬鍵的形式結(jié)合，一旦金屬鍵形成，就會提高鍍層與基體間的結(jié)合力；對不同溫度熱處理后的TC4鈦合金銅鍍層進(jìn)行顯微硬度和劃痕實驗檢測銅鍍層的結(jié)合強(qiáng)度，結(jié)果表明銅鍍層的顯微硬度隨熱處理溫度的升高而增大；銅鍍層的結(jié)合強(qiáng)度較未熱處理得到了顯著的提