刘海平
,
刘伟东
,
屈华
,
刘斯琦
稀有金属材料与工程
计算了TiB与TiB2的价电子结构,研究了TiB、TiB2的价电子结构与TC4合金渗硼层硬化的关系.研究发现:TC4合金渗硼层的TiB2和TiB相中B-B原子键合力最强,且远大于合金基体组成原子的键合力;TiB2相最强共价键的共价电子对数nTiB2A为0.5554,TiB相最强共价键的共价电子对数nATiB2为0.4042,因此TiB2相对基体的硬化作用更强;TiB2相的原子状态组数σN为123,而TiB相的原子状态组数σN为19,所以TiB2相的稳定性更高;由相成键能力F的计算可知,从热力学角度看,渗层中TiB应比TiB2多;共价键空间分布决定了TiB晶体易沿[010]晶向生长成短纤维状,而TiB2相易于生成高对称性的粒状或球状,故TiB2比TiB更有利于硬化基体.
关键词:
TC4合金
,
渗硼层
,
TiB
,
TiB2
,
价电子结构
,
硬化
林英华
,
雷永平
,
符寒光
,
林健
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00263
以TiB2粉末和Ni+TiB2粉末混合物分别作为预置层,采用激光原位技术在钛合金表面制备出2类复合涂层.运用XRD,SEM,EPMA与硬度计等实验手段,对合成的复合涂层进行测试分析.结果表明,Ni添加之前,可获得TiB2颗粒与TiB短纤维增强钛基复合涂层,但涂层表面成型质量较差.Ni添加之后,既可改善涂层的表面成型质量,又可生成bcc结构的NiTi合金填充在TiB2颗粒与TiB短纤维周围.Ni的添加还可使TiB2颗粒得以细化,且涂层中出现了β-Ti基.Ni的添加使涂层的显微硬度值降低,但涂层的断裂韧性得以提高.钛基复合涂层主要通过颗粒脱粘与短纤维断裂偏移方式使裂纹发生偏转来提高涂层的断裂韧性.
关键词:
激光技术
,
激光熔覆
,
TC4钛合金
,
TiB
,
TiB2
林英华
,
雷永平
,
符寒光
,
林健
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00185
以不同配比的Ni粉末和TiB2粉末混合物为预置层,利用激光原位技术在钛合金表面制备了bcc结构的NiTi合金、TiB短纤维与TiB2颗粒增强钛基复合涂层.运用XRD,SEM与EPMA等实验手段,对合成的钛基复合涂层进行测试分析.结果表明,随着激光功率密度与Ni粉末添加量的增加,涂层表面成型质量得到改善;然而随着Ni添加量的提高,涂层中出现了NiTi2新相,且TiB短纤维变得粗大;通过热力学计算可知,反应驱动力大小顺序为Ni3Ti＞NiTi2＞NiTi＞TiB,并结合涂层中相种类及含量的变化规律,探讨了不同元素反应间的竞争机制.
关键词:
激光熔覆
,
TC4钛合金
,
TiB
,
NiTi
