金属热处理

作者：李月琛, 顾晋, 张林, 谢焕钧, 郑军, 袁静

单位：1.安徽工业大学 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室, 安徽 马鞍山 243002; ；2.中国航发中传机械有限公司, 湖南 长沙 410200; ；3.安徽航睿电子科技有限公司, 安徽 铜陵 244000

关键词：钛合金,等离子体渗氮,镀渗Ti-N层,组织,硬度,耐磨性

基金：国家重点研发计划(2023YFB3812700);安徽省高等学校科学研究项目(2022AH050300);芜湖市科技计划项目(2021hg11);安徽省博士后科研项目(2024C901);冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室开放基金(SKF21-01)

通过在钛合金TC21表面磁控溅射金属Ti薄膜,然后在580 ℃下对预制Ti膜的钛合金进行等离子体渗氮处理,在钛合金表面制备了镀渗Ti-N复合改性,研究离子渗氮过程中不同氮氢比对镀渗复合改性层结构与性能的影响。结果表明,预镀Ti金属膜促进了氮原子的有效扩散与反应,实现了钛合金表面低温等离子体镀渗复合强化。钛合金表面镀渗Ti-N复合改性层主要由ε-Ti2N、TiN和α-Ti相组成,随着氮氢比增加,脆性相ε-Ti2N相对含量降低,复合改性层的结合强度明显改善。经镀渗复合改性处理,钛合金表面的硬度和耐磨性能得到显著提升,氮氢比为3∶1时,镀渗层硬度最高为725 HK0.05。

来源：2025年第3期

《金属热处理》期刊编辑部

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