熱處理溫度-時間對TC4鈦合金銅鍍層結構的影響.pdf

1、鈦及鈦合金具有良好的綜合機械性能以及在各種介質中優(yōu)異的耐腐蝕性能，廣泛應用于油井管、航空航天、生物醫(yī)學和石油化工等行業(yè)。但是，鈦合金存在導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鈦合金進行表面改性處理，由于電鍍處理過程中，鍍層存在的內應力可能會引起基體變形或產(chǎn)生裂紋。擴散熱處理會使鍍層與基體之間形成新相，從而產(chǎn)生冶金結合增加鍍層與基體之間的結合力。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構

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界面原子的擴散行為等鍍層結構的影響規(guī)律。結果表明：不同溫度熱處理后，界面出現(xiàn)較明顯的擴散溶解區(qū)域，說明界面原子發(fā)生了互擴散現(xiàn)象；隨著溫度的升高擴散層增厚，并且熱處理溫度是影響原子擴散系數(shù)的主要因素；界面原子發(fā)生擴散時主要是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械結合轉化為以金屬鍵的形式結合，一旦金屬鍵形成，就會提高鍍層與基體間的結合力；對不同溫度熱處理后的TC4鈦合金銅鍍層進行顯微硬度和劃痕實驗檢測銅鍍層的結合強度，結果表明銅鍍層的顯微硬度隨熱處理溫度的升高而增大；銅鍍層的結合強度較未熱處理得到了顯著的提