Zr46Ti44Al5V5合金雙層輝光離子滲氮及性能研究.pdf

1、鋯鈦合金有著特殊的耐輻照性能、良好的機(jī)械加工性能、適中的力學(xué)性能且其熱中子吸收截面小，與鈾具有較好的相容性使其可作為核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料；此外，鋯鈦合金在大多數(shù)酸、堿和某些熔融鹽等強(qiáng)腐蝕物質(zhì)中都具有良好的耐蝕性能；在航空和化工領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用。但鋯鈦合金的強(qiáng)度不高、耐磨性差等特點(diǎn)阻礙了其廣泛應(yīng)用。滲氮是提高其表面硬度和耐磨的有效方法。
　　實(shí)驗(yàn)所得滲氮試樣在摩擦磨損性能方面最佳工藝參數(shù)為：源極電壓940-970V，陰極電壓610-

2、640V，源—陰極間距15mm，加熱溫度850℃，保溫時(shí)間5h，工作氣壓130Pa；所得滲層厚度約為420μm，表面滲層硬度為975HV。在耐腐蝕性方面的最佳工藝為：源極電壓940-970V，陰極電壓610-640V，源—陰極間距15mm，加熱溫度850℃，保溫時(shí)間8h，工作氣壓130Pa，所得滲層厚度約為460μm，表面滲層硬度為963HV。經(jīng)過XRD分析，滲層的物相由Ti2N、TiN、ZrN和少量δ-VN組成，這些高硬相也是其硬度和

3、耐腐蝕性能得到顯著提高的原因所在。
　　摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn)中，滲氮試樣的摩擦系數(shù)明顯減小，表明滲氮具有一定的減磨作用。滲氮試樣的磨痕深度較未滲試樣減少較為明顯，且表面滲層僅發(fā)生撕裂，其磨損機(jī)理以疲勞磨損為主，同時(shí)伴有輕微的磨粒磨損；未滲試樣出現(xiàn)明顯的犁溝現(xiàn)象，磨損機(jī)理是粘著磨損和磨粒磨損的混合機(jī)制。滲氮試樣磨損率較未滲試樣有明顯減少，表明滲氮試樣的耐磨性得到顯著的提高。
　　電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，各組對(duì)比中的最佳工藝在0.5mol/L