Ti6Al4V钛合金表面阴极辅助离子氮化及其摩擦学性能  

作　　者：汤金钢[1] 刘道新[1] 唐长斌[2] 张晓化[1] 

机构地区：[1]西北工业大学腐蚀与防护研究所,西安710072 [2]西安建筑科技大学,西安710049

出　　处：《中国科学：技术科学》2013年第8期895-900,共6页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51171154;51101127)资助项目

摘　　要：为改善钛合金表面耐磨性能,利用阴极辅助离子氮化技术(CAN)对Ti6Al4V合金表面进行离子渗氮处理,并与传统直流二极离子氮化技术(CPN)作对比.分析了两种技术所制备氮化层的微观形貌、相组成和显微硬度沿层深的分布,通过球盘磨损实验对比研究了两种氮化层的摩擦学特性.结果表明,由于CAN工艺利用了双层辉光放电效应,使得钛合金表面活性氮原子浓度增高,渗氮效率增大,并明显减弱了工作气体离子对钛合金基材表面的轰击损伤作用,故CAN技术所制备氮化试样表面粗糙度比CPN处理的试样降低约1个数量级,表面TiN相所占比例更高,氮化层硬度和层深更大,表面承载能力更强.因此,在高接触载荷下能够获得比CPN技术制备的氮化层更优的耐磨性能,使Ti6Al4V合金表面磨损速率降低约2个数量级.

关 键 词：离子氮化 钛合金 双层辉光放电 摩擦磨损 

分 类 号：TG174.44[金属学及工艺—金属表面处理]