Ti-6Al-4V表面Ti(C、N)復合膜的液相等離子體制備工藝研究.pdf

1、本文以Ti-6Al-4V為研究對象，分別在直流電源和脈沖電源條件下利用液相等離子體的方法在基體表面制備一層含有C、N元素的表面復合膜，并在此基礎上利用脈沖電源在基體表面制備一層含有C、N、Ca、P等多元素復合膜。系統(tǒng)研究了表面復合膜的制備工藝，用掃描電鏡(SEM)觀察了試樣的表面和截面形貌，用能譜儀(EDS)和X射線衍射儀對試樣的元素組成和相組成進行了分析。用顯微硬度儀檢測了試樣截面的硬度，通過往復摩擦初步研究了試樣表面的摩擦性能，運用

2、電化學工作站分析其電化學腐蝕行為。結果表明：在直流電源條件下，調節(jié)電壓和處理時間可以在Ti-6Al-4V表面制備含有C、N元素的表面復合膜。在220V電壓條件下處理20min可以獲得厚度超過100μm的表面強化區(qū)，最高硬度可以達到1362HV0.05。通過往復摩擦和電化學測試可以得出經(jīng)過處理的試樣耐磨性能和耐腐蝕性能均有所提高。在脈沖電源條件下，調節(jié)脈沖頻率在2000Hz，占空比為60％時，在300V脈沖電壓下處理20min，可以在Ti

3、-6Al-4V表面制備一層含有C、N元素的表面復合膜。試樣截面硬度值可以達到840HV0.05，表面硬化層厚度達到120μm。截面硬度和表面摩擦性能測試說明經(jīng)過處理試樣表面耐磨性能有所提高，電化學測試說明試樣短時間表面處理后耐腐蝕性能得到提升。配置的Ca(NO3)2-Na3PO4和甲酰胺-水的多種物質混合溶液中，經(jīng)過液相等離子體的方法，在Ti-6Al-4V表面制備了一層含有Ca-P鹽的復合膜，實現(xiàn)了鈦合金表面C、N、Ca、P元素的同時復