鈦合金高頻感應硬質氧化膜的制備及性能研究.pdf

1、鈦合金是一種新興的結構和功能材料，具有如下優(yōu)良特性：熔點高，可塑性強，密度小，比強度高，對海水有優(yōu)良的抗腐蝕能力。近年來鈦合金主要應用在航空航天和軍事工業(yè)上，同時其在民用工業(yè)領域的應用也有很大的發(fā)展。但是，鈦合金也有如下缺點：硬度低，容易發(fā)熱膠著和高溫氧化，導致塑性和強度下降；在高溫或pH<2的條件下使用時，容易出現極小的裂紋，產生縫隙腐蝕；另外，由于表面氧化物的保護作用較差等原因引起鈦合金的耐磨性差。這些缺點限制了鈦合金的應用范圍，而

2、表面處理是提高鈦及鈦合金性能的有效途徑。 高頻感應氧化技術是一種新型表面處理技術，與其它表面處理技術相比其具有能耗小、效率高、成本低、作業(yè)環(huán)境好等優(yōu)點，是鈦合金表面處理的新選擇。本課題對在800~950℃的溫度范圍內對鈦合金進行高頻感應氧化處理進行了研究，并通過分析得到如下規(guī)律：①處理溫度對膜層性能的影響規(guī)律；②氧化時間對膜層性能的影響規(guī)律；③氧化介質對膜層性能的影響規(guī)律等。同時通過XRD、SEM分析了膜層的相組成和微觀結構。并

3、建立了氧化動力學模型。 通過研究發(fā)現：在800~950℃的溫度范圍內，膜層的厚度和顯微硬度均隨著處理溫度的升高和氧化時間的延長而增加，同時發(fā)現在氧氣中獲得氧化鈦膜層的厚度、結構致密性、均勻性以及與鈦合金基體的結合力等性能均比在干空氣中獲得的好。 另外XRD分析可知：鈦合金高頻感應氧化膜主要由TiO2和Al2O3相等組成。在此溫度范圍內，氧化膜的厚度約為11～34μm，硬度約為500～1589HV。 與微等離子體氧化工藝和