采用高頻膏劑滲金屬技術(shù)提高TC4合金摩擦學(xué)性能的研究.pdf

1、鈦合金以其密度低、強(qiáng)度高和耐蝕性好而成為航空航天、生物醫(yī)學(xué)及能源化工等部門的重要結(jié)構(gòu)材料。但其摩擦系數(shù)大，粘著磨損嚴(yán)重，以及敏感的微動(dòng)磨損等極大地影響了鈦合金結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。因此，耐磨性能不足是亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
　　 針對(duì)上述問(wèn)題，本文采用高頻膏劑滲金屬技術(shù)，在TC4合金表面形成滲Cr合金層。研究了高頻膏劑滲金屬的工藝流程，膏劑配方、高頻的工藝參數(shù)及線圈電感量計(jì)算。利用光學(xué)顯微鏡（OM），能譜儀（EDS），X射線衍

2、射（XRD），掃描電鏡（SEM）分析了合金層的顯微組織、化學(xué)成分及其相組成，并測(cè)試了涂層結(jié)合力、顯微硬度及摩擦學(xué)性能研究。
　　 經(jīng)優(yōu)化，合理的膏劑配方為：以純Cr作為供鉻劑，所占質(zhì)量百分比60%；冰晶石和氟化氫銨作為活化劑，所占質(zhì)量百分比為5%；還原劑為鋁粉，所占質(zhì)量百分比2%；三氧化二鋁為填充劑，所占質(zhì)量百分比為28%；特殊添加劑CeCl2·7H2O占0.5%；粘結(jié)劑采用水解的正硅酸乙酯。以總量10g為準(zhǔn)，純Cr為6g，冰晶

3、石和氟化氫分別是0.5g，鋁粉0.2g，三氧化二鋁2.8g，CeCl2·7H2O 0.05g。
　　 高頻滲鉻的最佳工藝參數(shù)為：加熱電流700A，加熱時(shí)間13s后，改變加熱方式，加熱2s停1s，作用時(shí)間150-180s，用水（常溫）冷卻。
　　 在優(yōu)化工藝條件下，TC4合金表面合金層的成分由表面向基體內(nèi)部呈梯度分布，合金層與基體冶金結(jié)合。滲Cr合金層有效厚度大約30μm，滲層主要以Cr2O3、Ti-Cr氧化物、TiN相為