TA2激光-氮化復合改性研究.pdf

1、為了提高TA2的耐磨性和耐蝕性,本文采用激光氣體氮化和激光相變硬化-滲氮兩種處理方法對TA2進行表面改性。利用體視顯微鏡、光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電鏡、X射線衍射和電子探針對TA2激光氣體氮化層和激光相變硬化.滲氮層進行表面形貌、微觀組織和相組成分析;利用顯微硬度計對兩種復合改性層的顯微硬度進行測試;利用M283恒電位儀與M352測試分析軟件對兩種復合改性層進行耐蝕性測試與分析;利用MMU-5G型摩擦磨損試驗機對激光氣體氮化層的

2、耐磨性能進行測試與分析。
　　 經過激光氣體氮化處理,在TA2表面生成了以TiN為增強相的氮化區(qū)域。該區(qū)域由氮化層、熱影響區(qū)和基體三部分構成,氮化層組織主要由TiN和α'-Ti組成,厚大約30μm,硬度比較均勻;熱影響區(qū)主要是細小的針狀α'-Ti。激光氣體氮化不但降低了摩擦系數提高了耐磨性能,而且還提高了基體的耐均勻腐蝕和局部腐蝕的性能。
　　 經過激光相變硬化處理后,TA2硬度提高,組織由原始α-Ti轉變?yōu)獒槧铖R氏體,

3、還生成大量位錯等缺陷。相交硬化層分為三部分;表面是完全發(fā)生馬氏體相變的區(qū)域,次表面為未完全發(fā)生馬氏體相變的區(qū)域,底部是粗大的α-Ti區(qū)域。TA2經激光相變硬化處理后,可以在低溫實現滲氮。在430℃下氣體滲氮,可以在表層形成一層厚度約50～60μm的滲氮層,其中白亮層厚度約為41μm,主要有氮化物組成。滲氮層表面硬度提高到HV0.01700左右,耐蝕性提高到基體的1.5倍。滲氮層分三個區(qū)域,表面為白亮層,含有δ相和ε相等:次表面為氮原子擴