鈦及鈦合金表面改性層腐蝕及腐蝕磨損性能的研究.pdf

1、鈦合金(例如Ti-6Al-4V)，具有比強度高、質量輕、耐腐蝕以及良好的生物相容性等優(yōu)點，被廣泛應用于航空航天、化工、生物醫(yī)療領域，但鈦合金耐磨性差的缺點，又限制了它的應用范圍。 現(xiàn)有許多表面工程技術被用來提高鈦合金的抗磨性。如硬質涂層、離子注入及離子氮化等技術可以明顯改善鈦合金在中低載荷下的耐磨性，但在沖擊載荷條件下，改性層易產(chǎn)生裂紋，降低合金的耐蝕性能，并導致嚴重的磨粒磨損。針對以上問題，本文采用等離子表面改性技術，對純鈦進

2、行表面滲Mo、滲N以及Mo-N共滲改性研究，采用電化學腐蝕方法、X衍射對改性層的電化學性能和機理進行研究；另外，運用摩擦電化學噪音法對Ti-6Al-4V進行腐蝕磨損特性進行研究。研究結果如下： 1.對改性層的組織成分及結構進行了研究。滲Mo和Mo-N共滲后，純鈦基體表面均形成了均勻致密的改性層，改性層由預滲金屬元素的擴散層和沉積層組成。擴散層中合金元素含量呈梯度變化，增強了膜基結合強度，提高基體表面強度。 2.對改性層的

3、電化學腐蝕性能進行了比較系統(tǒng)的試驗。結果表明：在相同的腐蝕條件下，改性層的自腐蝕電位得到提高，與純鈦相比，改性后其耐蝕性沒有降低。本文還對純鈦Mo-N共滲改性層在不同腐蝕介質中的電化學腐蝕機理進行了初步分析。其結果是：在各種介質中，研究電極(Mo-N共滲改性后的電極)的陽極反應過程都是先失電子后鈍化。陰極反應包括兩種，若腐蝕介質是酸性溶液，陰極反應是析氫反應；若是中性或堿性溶液，則為吸氧反應。 3.研究Mo-N改性層和Ti6Al