金属热处理

作者：杨杰, 张青科, 李琼, 宋振纶, 吴晓春

单位：1.上海大学 材料科学与工程学院,上海 200072; ；2.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室,浙江省海洋材料与防护技术重点实验室,浙江 宁波 315201; ；3.美敦力公司,美国 明尼阿波利斯 55432; ；4.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心,辽宁 沈阳 110016; ；5.中国科学技术大学 材料科学与工程学院,辽宁 沈阳 110016

关键词：表面渗氧,钛合金,渗氧层,硬度,耐磨性

对Ti-6Al-4V合金550 ℃的空气中渗氧60 h后的表面形貌、显微组织、成分、硬度、划刻性能和耐磨性进行研究,并与未处理的钛合金进行了比较。结果表明,渗氧后的钛合金表面粗糙度有所增加,表层形成约3.5 μm厚的渗氧层,X射线衍射(XRD)检测到了锐钛矿相、金红石相、板钛矿相TiO2和Al2O3相。渗氧层的显微硬度和纳米硬度分别为804.6 HV0.025和14.5 GPa,比未处理的基体提高了143.7%,且压痕周围未见裂纹;渗氧后钛合金表面最大划痕深度由12 μm降至4 μm,磨损率由354.33×10-6mm3/Nm降至1.44×10-6mm3/Nm,渗氧层的主要磨损机制为轻微的磨粒磨损。表面渗氧显著提高了Ti-6Al-4V钛合金表面硬度和耐磨性,同时其内部组织粗化和软化不明显,可作为提高钛合金表面耐磨性能的潜在方法。

来源：2021年第1期

《金属热处理》期刊编辑部

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