杨闯
,
刘静
,
马亚芹
,
杨峰
,
洪流
材料热处理学报
对TC4钛合金进行真空渗氮处理,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计及耐磨试验机分析了渗氮层的组织与性能.结果表明,TC4钛合金经真空气体渗氮处理后,形成了由TiN、Ti2AlN和钛铝金属间化合物Ti3Al组成的复合改性层,氮化层组织均匀致密,形成了较宽的氮扩散区,表面硬度为1100～ 1200 HV,有效硬化层深度为50～60μm,硬度梯度平缓,脆性低,耐磨性得了极大的改善.
关键词:
TC4钛合金
,
真空渗氮
,
组织
,
性能
杨闯
,
刘静
,
马亚芹
,
洪流
材料保护
真空渗氮可较好地改善材料表面性能,但目前对其在钛合金中的应用研究较少.采用真空渗氮的方法对TC4钛合金作表面改性,通过X射线衍射仪(XRD)、失重法、电化学测试及扫描电镜(SEM)分析了改性层的形貌、相组成及腐蚀性能.结果表明:经真空渗氮处理的TC4合金在50 mL/L HF +200 mL/L HNO3混合体系中加速腐蚀10 min后,渗层表面基本保持完好,腐蚀速率只有基体的1/145,自腐蚀电位由基体的-0.762 5 V提高到0.511 9 V,腐蚀电流降低2个数量级,真空渗氮极大地改善了钛合金的耐腐蚀性.
关键词:
真空渗氮
,
TC4钛合金
,
耐腐蚀性能
杨闯
,
彭晓东
,
刘静
,
马亚芹
,
王华
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.03.014
采用低压真空渗氮的方法,在TC4钛合金表面制备了与基体结合良好的改性层.通过金相观察、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了表面改性层的组织结构,并对改性层的显微硬度及耐磨性进了测试.结果表明:TC4钛合金经低压真空渗氮处理后,表面可获得由TiN和Ti2 AlN组成的氮化物改性层,组织均匀致密,氮化物颗粒细小,硬化层与基体结合良好,表面硬度为1100～1200HV,心部硬度为300～320HV,硬化层深度可达60～70μm,硬度梯度平缓,耐磨性优良.
关键词:
TC4钛合金
,
低压真空渗氮
,
组织
,
性能
杨闯
,
刘静
,
马亚芹
,
洪流
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.08.014
目的：采用不同压力对TC4钛合金进行真空脉冲渗氮处理,提高其表面硬度及耐磨性。方法通过金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计及耐磨试验机分析渗氮硬化层的组织与性能。结果 TC4钛合金经过真空气体渗氮处理后,形成了由TiN,Ti2 AlN和钛铝金属间化合物Ti3 Al组成的复合改性层。渗氮压力太低,表面氮化物数量较少,氮化物层较薄；随渗氮压力的增大,表面氮化物数量增多,表面硬度及耐磨性增加。压力为0.015 MPa时,氮化物层表面硬度最大,表面硬度为1100~1200HV,有效硬化层深度为50~60μm。渗氮压力继续增加,表层组织变得疏松,表面硬度及耐磨性开始降低。结论选择合适的渗氮压力和表面氮浓度进行真空脉冲渗氮,可以提高钛合金表面硬度,改善耐磨性。
关键词:
TC4钛合金
,
真空脉冲渗氮
,
组织
,
性能
杨闯
,
刘静
,
马亚芹
,
洪流
材料保护
目前,对TB8钛合金的研究主要集中在热处理工艺及机加工方面,对其表面改性尤其是耐蚀性研究不多.为了提高TB8钛合金的腐蚀性能,对其进行真空渗氮.利用XRD、SEM、失重法及电化学测试等方法,考察了渗氮层的组织和耐腐蚀性能.结果表明:TB8钛合金经真空渗氮后表面物相主要有TiN、Ti3AlN和AlaTi,改性层的厚度为60～70 μm.在氢氟酸和硝酸中进行加速腐蚀,其腐蚀速率仅为基体的1/175,表面膜层未出现明显的腐蚀坑,腐蚀电流降低3个数量级,自腐蚀电位由基体的-0.651 1 V提高到0.107 8 V,耐腐蚀性能得到了明显提高.
关键词:
TB8钛合金
,
真空渗氮层
,
组织
,
耐腐蚀性能
祝园园
,
熊茫茫
,
杨闯
,
杨峰
,
马亚芹
,
刘静
材料保护
为了进一步提高钛合金表面改性层的质量,采用真空脉冲气体氮化法在不同温度下对工业纯钛TA2进行氮化处理.利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、硬度仪、摩擦磨损试验及极化曲线分析了氮化层的组织结构、耐磨性能、耐腐蚀性能和表面硬度梯度等,研究了氮化温度对氮化层性能的影响.结果表明:TA2钛合金经过不同温度氮化处理后,其表面主要形成TiN0.3相;氮化层厚度和表面硬度都随温度的升高而增加,当温度升高到900℃时,氮化层厚度达60μm,表面硬度达750 HV,耐磨性及耐蚀性较基材大幅提高,磨损速率由基材的0.277 8 mg/(h·cm2)减小至0.000 4 mg/(h·cm2),腐蚀速率降低了2个数量级;800 ～ 900℃温度范围内,氮化温度对氮化层的耐腐蚀性能影响不大,但是温度的升高使得表面组织变得粗大,同时脆性有所增加.
关键词:
TA2钛合金
,
真空脉冲氮化
,
氮化层
,
耐磨性
,
耐蚀性
刘静
,
颜志斌
,
祝园园
,
杨峰
,
马亚芹
材料热处理学报
doi:10.13289/j.issn.1009-6264.2016-X206
利用真空脉冲碳氮复合渗技术在TC4钛合金表面制备了梯度强化层.采用XRD和SEM对复合渗层组织结构进行了表征,并对其硬度分布、耐磨性和耐蚀性进行了分析.结果表明,经过真空脉冲碳氮复合渗处理后的TC4钛合金表层由TiC、TiN和C07N03Ti相组成.其中先渗碳后渗氮工艺所获得的合金渗层最厚,其磨损率达到5.370×10-8cm3·min-1·N-1,只有原样的1/36,腐蚀速率从原样的13.5 mm/a减小到0.421 mm/a,综合性能最优.
关键词:
TC4合金
,
碳氮复合渗层
,
真空
,
耐磨性
,
耐蚀性
杨闯
,
刘静
,
马亚芹
,
洪流
,
王华
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201606021
为了提高TC4钛合金的表面硬度及耐磨性,对其进行了820℃×10 h 的低压渗氮处理；通过X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计及磨损试验机研究了表面渗氮层的显微组织与耐磨性能。结果表明：渗氮处理后,该钛合金表面形成了由表面氮化物层和次表面氮扩散层组成的渗氮层,其物相组成为TiN、Ti2 AlN和Ti3 Al；渗氮层的表面硬度为800~900 HV,比基体的提高了近3倍,截面硬度随着深度的增加而下降；在相同条件下,渗氮后试样的磨损质量损失比未经渗氮处理的小,且随载荷的增加磨损质量损失增加更缓慢,耐磨性得到了极大的改善。
关键词:
TC4 钛合金
,
低压渗氮
,
显微组织
,
耐磨性能
陈朝轶
,
陈辉林
,
马亚芹
,
刘静
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64101-8
利用强磁场下的氢化燃烧合成技术制备Mg-Ni氢化物.在等温和非等温条件下测试该氢化物的放氢动力学性能.利用一个新模型分析Mg-Ni氢化物的放氢动力学机理.结果显示,理论计算结果与实验数据吻合良好,尤其是在非等温条件下.Mg-Ni氢化物体系在放氢过程的控制步骤是氢原子在基体中的扩散.在6T强磁场下合成的氢化物样品在等温和非等温条件下都具有最佳的放氢综合性能,并对其原因进行分析.
关键词:
Mg-Ni氢化物
,
放氢动力学
,
模型
,
等温
,
非等温
杨闯
,
马亚芹
,
王亮
表面技术
采用真空脉冲渗氧的方法,在TC4钛合金表面制备了与基体结合良好的硬化层,并对硬化层的组织结构、硬度、脆性等进行了分析.结果表明:硬化层由表面氧化物层和氧扩散区组成,氧化层中TiO2发生了分解,氧向基体内扩散,氧化层主要由α-Ti、金红石TiO2、TiO及少量Ti3Al组成,表层组织致密,表面硬度为650～670HV,硬化层深度可达60 ～ 80 μm；此外,由于扩散区氧的固溶强化作用,硬化层的硬度梯度平缓,脆性小.
关键词:
TC4钛合金
,
真空脉冲渗氧
,
组织
,
性能
