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等離子氮化馬氏體型Ti-15Nb鈦合金的減振性的研究
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn
更新時(shí)間：2015-11-13
本研究中采用了熱穩(wěn)定性較高、具有高減振性的αˊ馬氏體組織的Ti-15Nb合金，通過等離子氮化實(shí)現(xiàn)了表面改性。
利用鈦合金的馬氏體組織，提高減振性是可能的，但該組織不像鋼鐵的馬氏體組織那樣硬。利用鈦合金的減振性時(shí)對(duì)摩擦磨耗性的持久性是有要求的，希望同時(shí)得到高減振性與高硬度表面。本研究中采用了熱穩(wěn)定性較高、具有高減振性的αˊ馬氏體組織的Ti-15mass%Nb合金，通過等離子氮化實(shí)現(xiàn)了表面改性。
采用Ti-15Nb合金在1023K下保持3.6ks后退火的試料為AN材，淬火的試料為AQ材。同時(shí)，對(duì)AQ材在各等離子氮化條件下處理了5小時(shí)。等離子氮化條件是在723K氮化氣氛為1N,723K氮與氫氣混合氣氛為1NH，1023K氮?dú)夥諡?N，2N后再淬火的為2NQ。
原創(chuàng)中圖1顯示的為楊氏模量（a），內(nèi)部磨擦（b）,表面硬度（c）的結(jié)果。顯微維氏硬度比起最頂層表面的硬度與內(nèi)部硬度進(jìn)行了比較，試料表面?zhèn)仍谪?fù)荷為0.098N(0.01kgf)或者0.98N（0.1kgf），時(shí)間為15秒，各測(cè)定了個(gè)點(diǎn)。各自的結(jié)果用HV0.01，HV0.1表示。
與AN材相比，AQ材的楊氏模量大幅度減少，內(nèi)部磨擦大幅度增加，硬度降低。723K下的等離子氮化條件為1N及1NH，可維持AQ材的楊氏模量及內(nèi)部磨擦。
另一方面，表面硬度為1NH時(shí)，最頂層表面的硬度稍稍增加。1023K的等離子氮化條件2N，最頂層表面為超過1100HV的硬度，但楊氏模量及內(nèi)部磨擦降低了，與AN材相當(dāng)。
等離子氮化后再退火的2NQ中，維持高表面硬度的同時(shí)，楊氏模量及內(nèi)部磨擦均得到了與AQ材相當(dāng)?shù)闹?，同時(shí)得到了高減振性與高硬度的表面。今后，有必要進(jìn)一步改進(jìn)等離子氮化條件、熱處理工藝，而鈦合金同時(shí)得到高減振性與高表面硬度。
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