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检索条件"主题词=钛合金,表面改性,电化学性能,腐蚀-磨损"

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Ti6A14V合金双辉离子Mo-N共渗组织结构及腐蚀-磨损性能研究

Ti6A14V合金双辉离子Mo-N共渗组织结构及腐蚀-磨损性能研究

引用

作者：范爱兰太原理工大学

学位级别：硕士

钛合金(例如Ti-6Al-4V)，具有比强度高、热强性好、耐蚀及生物相容性好等优点，广泛应用于航空航天、化工、生物医疗领域，然而钛合金耐磨性差以及易发生粘着的缺点，限制了它的应用。如何解决这个问题，一直是人们所关注的课题。 ... 详细信息

钛合金(例如Ti-6Al-4V)，具有比强度高、热强性好、耐蚀及生物相容性好等优点，广泛应用于航空航天、化工、生物医疗领域，然而钛合金耐磨性差以及易发生粘着的缺点，限制了它的应用。如何解决这个问题，一直是人们所关注的课题。现有许多表面工程技术被用来提高钛合金的抗磨性，同时又不影响钛合金的耐蚀性及生物相容性。硬质涂层、离子注入及离子氮化等技术可以明显改善钛合金在低载荷和低滑动速度下的摩擦性能，但采用上述技术在Ti-6Al-4V表面获得的表面改性层在冲击载荷的作用下，表面改性层易产生裂纹或剥离而失效。解决这个问题的方法之一是通过增加改性层的厚度来承受在滑动摩擦过程中高的剪切应力。然而利用硬质涂层、离子注入及离子氮化技术一方面很难获得较厚的改性层，另一方面增加改性层的厚度也可能导致残余应力增加，易造成改性层剥落。针对其它表面改性技术的局限，本文采用一种等离子表面改性技术—双层辉光离子渗金属技术，对Ti-6Al-4V合金进行表面Mo-N共渗改性研究。本文采用双层辉光离子渗金属技术对钛合金Ti-6Al-4V表面进行Mo-N合金化处理，通过调整三种不同的氮氩比获得相应的表面扩散层，并对改性层的组织结构、电化学特性、摩擦学及腐蚀-磨损性能分别研究。研究结果表明：氮氩比在一定程度上影响表面合金层的组织结构。热力学角度和动力学角度两方面研究表面改性层的电化学特性，并在相同的腐蚀条件下与Ti-6Al-4V基材的电化学性能进行对比，结果显示，Mo-N改性层自腐蚀电位均得到了提高，腐蚀速率与基材相比较未显现恶化倾向。在空气、NaCl及HSO等不同介质中，Mo-N改性层不仅显著降低了摩擦系数，而且耐磨性亦显著提高。

关键词：钛合金,表面改性,电化学性能,腐蚀-磨损

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