純鈦及鈦合金的強(qiáng)流脈沖電子束表面改性研究.pdf

1、強(qiáng)流脈沖電子束技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新興材料表面改性技術(shù)，而軋制是在上世紀(jì)發(fā)展起來的金屬形變技術(shù)。本文將軋制技術(shù)和強(qiáng)流脈沖電子束技術(shù)相結(jié)合，并選擇純鈦TA2及TC2、TC4鈦合金進(jìn)行復(fù)合處理，研究了這幾種材料表層微結(jié)構(gòu)、相組成、硬度和抗腐蝕性能在處理前后的變化，主要研究結(jié)果如下：
　　1、在電子束處理過程中，純鈦和TC2、TC4鈦合金表層都發(fā)生了α向β再向α’的馬氏體轉(zhuǎn)變。電子束處理后，純鈦及鈦合金表面形成大量火山坑，而隨著電

2、子束脈沖次數(shù)的增加，火山坑密度呈現(xiàn)出減少的趨勢。
　　2、電子束處理也使得表層晶粒出現(xiàn)了擇優(yōu)取向，XRD分析顯示α（002）、α（101）晶面衍射強(qiáng)度不斷降低，而α（100）晶面衍射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。
　　3、軋制對純鈦及TC2、TC4鈦合金起到了形變強(qiáng)化的作用，而電子束處理使得純鈦及TC2、TC4鈦合金的表面硬度下降，主要是因?yàn)槊}沖電子束處理消除了表面殘余應(yīng)力及生成的馬氏體硬度較低的緣故。
　　4、軋制及電子束處理能提高

3、純鈦的抗腐蝕性能，隨著變形率的增加、抗腐蝕性能逐漸增加，當(dāng)軋制變形率為70％時，抗腐蝕性能最好。當(dāng)純鈦?zhàn)冃温室欢〞r，脈沖次數(shù)為5次時，純鈦抗腐蝕性能最好。在電子束5次脈沖處理時，隨著變形率的增加，純鈦抗腐蝕性能愈來愈好，變形率為70%，電子束轟擊次數(shù)為5次時，腐蝕電流密度為245.3 mA/cm2。這主要是因?yàn)檐堉频拇笏苄宰冃问沟眉冣伨Я５玫匠浞旨?xì)化，當(dāng)脈沖次數(shù)過多時，反而引起晶粒的長大，降低純鈦的抗腐蝕性能。
　　5、TC4鈦合

4、金在軋制加脈沖電子束處理后，材料的抗腐蝕性能大幅提高，電子束分別轟擊 TC4鈦合金5次，10次后，自腐蝕電位較基體的-682.5mV分別增加到-297.5mV、-342.3 mV。而腐蝕電流密度也由基體的1028.1mA/cm2減少到電子束5次脈沖處理時的382.0 mA/cm2。TC2鈦合金自腐蝕電位從電子束處理前的-625.7 mV升高到10次脈沖的-163.5mV，而5次脈沖處理后，腐蝕電流密度減少到了343.3 mA/cm2。表