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新型TiZrAlV合金激光气体氮化涂层的组织演变及其性能

论文摘要

为了改善钛合金的表面性能,利用激光氮化的方法对TiZrAlV合金进行表面氮化处理,制备出表面氮化物陶瓷涂层。用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和维氏硬度计对不同扫描速度下氮化区、热影响区及基体的相组成、表面形貌与元素分布、硬度进行检测。结果表明:激光氮化后,表面氮化区形成树枝状氮化物枝晶和细晶组织,中部热影响区主要为α′马氏体相组织,其中随着激光扫描速度的降低,氮化层液化过程中溶解的氮含量增多,进而生成氮化物增多,硬度值增加。激光氮化处理可以制备出氮化区TiN,ZrN,AlN等硬质相,并细化热影响区晶粒形成针状α′马氏体相,对研究涂层组织结构和性能具有一定的参考意义。

论文目录

  • 1 实验部分
  • 2 实验结果与讨论
  •   2.1 相组成分析
  •     1)氮气在激光氮化过程中氮原子被激发:
  •     2)氮原子在氮化区液相中浓度梯度下的迁移:
  •     3)由于Al的熔点较低,会首先熔化并与体系中的氮原子发生化合:
  •     4)AlN与Zr发生置换反应:
  •     5)AlN与Ti发生置换反应:
  •     6)在温度为1 200～1 670 ℃时,AlN会发生热分解反应[14],使体系中氮含量升高:
  •     7)随着体系中温度和氮含量的升高,Zr,Ti与N发生化合反应:
  •     8)随着温度的降低,通过TiN相图可知[15],部分TiN相中析出Ti2N:
  •   2.2 显微组织分析
  •   2.3 显微硬度分析
  • 3 结 语

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙信阳,韩鹏彪,岳赟,付凯,李建辉,冯志浩,巨东英

    关键词: 金属材料及其他学科,氮化层,激光气体氮化,合金,扫描速度,硬度

    来源: 河北工业科技 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 河北科技大学材料科学与工程学院,河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室

    基金: 国家自然科学基金(51801054),河北省教育厅自然科学基金(BJ2018052),亚稳材料科学与技术国家重点实验室开放基金(201804,201812),河北省自然科学基金(E2019208205)

    分类号: TG174.4

    页码: 377-383

    总页数: 7

    文件大小: 1348K

    下载量: 66

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/4bd5c8a8707aff63b8be5b8a.html