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  • 钛合金表面制备高硬度膜层

    来源:www.cecemca.com 发布时间:2019-10-30

    钛合金由于其低密度,高比强度,耐海水和海洋大气腐蚀,非磁性和良好的加工性而被广泛用于许多领域。然而,钛合金具有表面硬度低和耐磨性差的缺点,并且易于粘附到摩擦材料上,这严重限制了其应用范围。

    目前,提高钛合金耐磨性的方法主要是在钛合金表面制备高硬度薄膜层。其中,在钛合金表面制备TiN膜是一种非常有效的方法。 TiN的熔点高达2955°C。 TiN涂层具有高硬度,优异的耐热性,耐磨性和耐腐蚀性,并具有金属性能,如金属光泽和出色的导电性。它可以在工具切削和摩擦部件领域用作耐磨硬膜,并可以作为装饰膜沉积在珠宝和灯具的表面,具有广阔的应用前景。

    然而,传统的气体氮化技术,温度较高,影响了基材的机械性能,而保持时间过长,不适合工程应用,因此近年来发展了快速渗透渗氮工艺,压力真空脉冲氮新技术,例如化学工艺和激光气体氮化工艺。

    快速渗透渗氮工艺是在常规气体渗氮工艺中使用的循环加热规格,并且是在整个渗氮工艺中起渗透作用的渗透剂。渗透剂活化了工件的表面,从而增加了工件的表面对氮原子的吸收能力,并大大缩短了氮化保持时间。渗透剂是稀土元素渗透剂,其不仅缩短了氮化周期,而且渗透工件的表面以形成细分散的氮化物,改善了氮化物层的结构,并提高了表面硬度。由于极大地缩短了氮化和保持时间,因此具有节能,减少废气排放,缩短氮化周期的功能。

    脉冲氮化技术是以循环重复的间歇/排气方式进行氮化。当炉压为低压时,狭缝和孔中的气氛被强制排出,并且在充气时被强制添加新鲜气体。脉冲循环交换炉气体中,工件表面上的残留气体薄层被迅速破坏,新的气氛产生新的活性原子,加速了活性原子在工件表面上的碰撞,吸附速率和获得了浸渗元素在工件表面上的反应速率。有效提高。这项技术可以防止组织缺陷,例如氧化,氢脆和疏松,并且可以解决狭缝,小孔,深孔和盲孔中层不均匀的问题。

    激光气体氮化复合技术使用激光熔化基板的表面,并通过连续供应氮气立即发生反应以形成氮化钛膜。该方法的优点是在氮化层和基体之间进行冶金结合,热影响区小,工件变形小,局部加热,非接触式加工,制备时间短。

    此外,传统的液体渗氮技术由于设备容量的限制,不能对大型零件进行渗氮,渗氮后表面疏松,容易造成生产过程中产生的废水和废气。造成污染。微弧碳氮共渗技术可以解决这些问题,是电解质微弧氧化的新工艺。将钛合金放置在电解质中作为阳极。在脉冲放电的情况下,在材料表面会产生火花放电点。在热化学,等离子体化学和电化学的共同作用下,在钛合金表面上原位形成碳氮化物陶瓷。地板。该技术可以在室温下进行,可以保持基材的原始性能;不能达到产品的形状,可以实现复杂工件的内外表面处理;操作简单,处理时间短,能耗低,成本低,符合环保要求。

    tags:钛合金高硬度薄膜层

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