樊占国
,
衣晓红
,
苏海
,
张景垒
,
李凤华
功能材料
采用特殊的化学及物理处理方法,在钛合金表面制备TiO_2-PTFE复合膜层,该润滑膜由硬质阳极氧化膜与低摩擦系数的聚四氟乙烯(PTFE)结合而成,具有较好的自润滑特性.研究了TiO_2-PTFE复合膜层的组织形貌、物相组成以及元素组分,讨论了阳极氧化处理工艺和涂覆时间对PTFE涂覆量的影响.结果表明,TC4钛合金阳极氧化后形成了由锐钛相和金红石相双相晶型组成的纳米级TiO_2多孔膜,涂覆PTFE后,表面及膜孔处被PTFE聚合体所覆盖.TC4钛合金样品经过不同电压和不同氧化时间处理后,PTFE涂覆量趋于稳定.随着涂覆时间的延长,PTFE涂覆量逐渐增加,在最初5～20min内,涂覆量增加较快,超过20min后涂覆量增加缓慢.
关键词:
钛合金
,
阳极氧化
,
TiO_2多孔膜
,
涂覆PTFE
,
TiO_2-PTFE复合膜层
李凤华
,
王丽娜
,
衣晓红
,
樊占国
材料与冶金学报
钛合金表面渗硼可极大地提高钛合金的耐磨性能.本文综合阐述了国内外钛及其合金表面渗硼的研究现状,探讨了固体渗硼法中表面渗层形成机理与硼钛化合物的生长动力学.基体组织、渗剂组成、渗硼温度、氧分压等因素会影响渗硼层结构.在接近β转变点的温度条件下,可能获得较厚的渗硼层.双相结构中的TiB与TiB2层的厚度d与时间t的关系分别满足Fick扩散第二定律d2=K·t.
关键词:
钛合金
,
硼钛化合物
,
固体渗硼
,
生长动力学
,
扩散机理
衣晓红
,
樊占国
,
张景垒
,
李凤华
稀有金属材料与工程
采用固体粉末渗硼法对TC4钛合金基体表面进行渗硼试验.通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)与X射线衍射(XRD)研究TC4钛合金渗硼后的物相组成和组织形貌,讨论渗硼过程中元素的扩散行为.结果表明:在1000,1050和1100℃分别保温5,20 h后,渗层由外表层的TiB2和内表层的TiB晶须组成,渗层厚度范围为0.8～15μm.XRD分析表明:TC4钛合金渗硼后形成TiB2与TiB双相硼钛化合物层,随着温度的升高,TiB2与TiB的峰位增多;EDS分析得出表层B原子被TCA钛合金吸附后与基体的Ti化合导致过渡区域内的Ti含量减少,同时Al和V元素开始向基体扩散并在近界面处富集.渗层的显微硬度呈梯度分布,TiB2到TiB晶须维氏硬度值的变化范围为22 000～11 000 MPa,过渡区的硬度值要高于基体的硬度值.
关键词:
固体渗硼
,
TC4钛合金
,
显微硬度
,
组成
,
硼钛化合物
衣晓红
,
樊占国
,
张景垒
,
李凤华
,
奚正平
中国稀土学报
采用稀土-硼共渗法对TC4钛合金基体表面在1000,1050和1100℃分别保温5,10,15,20 h进行了固体粉末渗硼实验,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析与X射线衍射分析(XRU)研究TC4钛合金稀土-硼共渗后的组织形貌和物相组成,讨论了稀土对TC4钛合金渗硼层相组成、硬度及耐磨性的影响.结果表明,渗层由外表层的TiB2和伸向基体的齿状的TiB组成,渗层厚度最高可达25μm;XRD分析表明,TC4钛合金稀土-硼共渗后形成TiB2与TiB双相硼钛化合物层,稀土的加入使得TiB2的含量增大;EDS分析得出表层B和Ce元素含量较高,稀土促进B原子在基体表面的吸附使其浓度增大;渗层的显微硬度呈梯度分布,稀土-硼共渗渗层的TiB2到TiB晶须硬度值的变化范围为3300HV0.01～1800HV0.01;共渗渗层的耐磨性也显著提高.
关键词:
稀土-硼共渗
,
TCA钛合金
,
稀土催渗
,
显微硬度
,
耐磨性
衣晓红
,
樊占国
,
张景垒
,
李凤华
,
奚正平
材料热处理学报
对TC4钛合金(Ti-6Al-4V)进行表面渗硼使其表面硬度显著提高.渗硼温度为1000℃到1050℃,渗硼时间为5 h到20h.文内测量和比较了渗硼后钛合金表面的微结构、形貌、相组成等性质,研究了渗硼过程中Ti,Al,V,B等元素的扩散行为.在低温短时间渗硼时,渗硼层厚度仅0.8μm,而在高温长时间渗硼时,渗硼层厚度可达15 μm.实验证明,渗硼层由TiB和TiB2两相组成,并且它们的含量随渗硼温度提高而增加.渗硼层表面主要含TiB2,其显微硬度可达2200 HV0.01,渗硼层内表层主要含TiB,其显微硬度为1100 HV0.01.渗硼层的硬度远高于TC4钛合金的硬度.
关键词:
TC4钛合金
,
固体渗硼
,
渗硼层组成
,
显微硬度
衣晓红
,
李凤华
,
樊占国
材料保护
各类材料渗硼工艺不同,硼的扩散也不同,其中有许多现象往往不能定量分析.采用固体粉末法对Q235钢进行了渗硼,得到的渗硼层为锯齿状,垂直于钢表面楔入基体.用sigma Plot 10.0软件对试验数据进行了分析和拟合,得出了渗硼层等厚度图,为制定渗硼工艺提供了依据:利用此图,既可以对设定的渗硼时间和温度预测渗硼层厚度,又可以用一定的固体渗硼厚度值确定渗硼时间和温度.通过动力学研究得到了渗层相组成为单一的Fe2B相硼,在不同温度下的扩散速率常数:K800℃=1.074×10-13m2/s,K850℃=1.622×10-13m2/s,K900℃=3.921×10-13m2/s,平均扩散激活能为134.473 kJ/mol.
关键词:
固体渗硼
,
Q235钢
,
等厚度图
,
扩散速率常数
,
扩散激活能
