钛合金离子渗氮工艺研究

作者:田华 刊名:热处理 上传者:周飞菲

【摘要】研究了Ti-6A1-4V(TC4)钛合金经不同温度和时间离子渗氮后渗层的表面硬度、深度和显微组织。结果表明,在H2∶N2比为3∶1的气氛中经860~900℃、8~10 h离子渗氮后,渗层深度为0.20~0.25 mm,表面硬度为900~1341 HV0.1,渗层组织由δ-TiN、ε相和氮在α+β内的固溶体组成。

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:、 /; /: /: 一 试验研究 ~ 钛合金离子渗氮工艺研究 田 华 (上海纳铁福传动轴有限公司,上海 201315) 摘 要 :研 究了Ti一6A1-4V(TC4)钛合金 经不同温度和时间离子渗氮后渗层的表 面硬度、深度和显微组织。 结果表 明,在 H::N 比为 3:1的气氛中经 860~900 、8~ 10 h离子渗氮后 ,渗层深度为 0.20~ 0.25 mm,表面硬度为 900~1341 HVO.1,渗层组织由 8-TIN、8相和氮在 +13内的固溶体组成。 关键词 :钛合金 ;离子渗氮;渗氮层 中图分类号 :TG166.5 文献标识码 :A 文章编号 :1008.1690(2013)02.0039—03 Ion Nitriding of Titanium Alloy TIAN Hua (Shanghai GKN Drive Shaft Co.,Ltd.,Shanghai 201315,China) Abstract:The surfaee hardness,case depth and microstructure of Ti.6A1—4V(TC4)titanium alloy atfer ion nitriding at different temperatures for deerent time were investigated.The results show that after the alloy is ion nitrided at 860~ 900 oC for 8~ 1 0 h in an atmosphere consisting of 3 parts of hydrogen and 1 part of nitrogen,the depths of case are 0.20 ~ 0.25 mm ,the surface hardnesses are 900 ~ 1341 HV0.1,and the microstrueture composes of 8-TIN,8一phase and solid solution of nitrogen in +B. Key words:titanium alloy;ion nitriding;nitrided case 钛合金是上世纪 50年代发展起来 的一种新型 金属材料 ,是 目前使用 的材料中 比强度最高 的材料 之一 ,具有一系列优异性能,如熔点高 、可塑性强 、密 度小 、耐高温、无磁性且抗腐蚀等。优异性能决定 了 钛合金产品广泛的应用于航空 、生物 医学 、汽车、文 体用 品、电子技术 、舰船等领域 。钛合金 的分类方法 较多,根据合金元素对钛的同素异构体转变温度的 影响和所得组织进行分类 :可分为 型钛合金、Ot+ p型钛合金、p型钛合金 。其 中主要以 Ot+p型钛合 金中的 Ti-6A1—4V(以下称 TC4)应用最为广泛。 随着钛合金的广泛应用 ,其表 面处理方法也不 断发展,这些方法大多是用来改进钛合金的耐磨性、 耐蚀性或抗高温氧化性等。在钛合金的表面硬化处 理 中,氮是一种 良好的硬化剂 (硬化元 素),钛合 金 经渗氮处理后 ,表面形成氮化层 ,其主要组成物氮化 钛是一种高熔点 、高硬度 的间隙化合物¨。J。离 子 渗氮可以在一个较大的温度范 围内进行 ,在钛合金 表层形成 由氮化物 8-TIN、形态各异的 8相和氮在 OL 和 相中的固溶体 (rri N,Ti,N)组成 的渗氮层 。 1 试验材料及方法 1.1 试验材料 试验材料为 TC4钛

参考文献

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