文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
纯钛TA2合金表面改性试验与机理研究
姓名:戴景杰
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:樊丁
20060604
摘要在优化工艺参数下,对押辖鸱直鸾屑す獗砻嫣荚K睾辖鸹す表面气体氢化,激光表面重熔和整体淬火处理。采用瑂和对试样涂层具有较高的硬度和良好的耐磨损性能。岷蟲分析结果表明:合金晕⒂捕鹊牟馐员砻鳎呵蜃醋橹晕⒂捕茸罡撸;发达树枝状组织为皇只ò曜次;胞枝状组织最低,为形成机理可分为扩散、反应和析出三个步骤。蚊灿肜淙此俾使叵笛芯拷峁砻鳎激光气体氮化在基体上成功制得表面呈金黄色的氮化层。岷蟲分化层具有较高的显微硬度,为5;阒饕MüF蛞侯阎欣┥ⅲ谒激光表面重熔和淬火处理快速冷却组织均发生马氏体相变,获得Ⅱ‘.组织。处理使退火态捕冉鎏岣咴糽/す獗砻嬷厝廴词褂捕忍岣倍。激光表面重组织结构进行表征,拖晕⒂捕燃坪蛈型磨损试验机对显微硬度和摩擦系数进行测试。激光表面碳元素合金化在工业纯钛迳铣晒χ频肨,复合相涂层,化层中橹哂蟹⒋锸髦ψ础ψ础⑹只ò曜春颓蜃吹刃蚊病2煌蚊随冷却速率的增加,蚊灿墒只ò曜醋N7⒋锸髦ψ础析表明,,不含相。显微硬度测试表明:氮后的快速凝固过程中以籘。形式析出形成。激光表面重熔层表层生成厚度约为竦腡薄层。显微硬度测试表明:淬火熔可有效的改善基体的耐磨性。关键词:工业纯钛;激光;淬火;组织;耐磨性;形成机理
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插图索引传统氮化工艺氮化层形成示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯す獗砻嫒鄹灿爰す獗砻婧辖鸹冉稀图激光气体氮化原理示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ひ荡款裈碳元素激光表面合金化层显微硬度分布曲线⋯⋯⋯⋯⋯图反应自由能△头从ι伸省鱄随温度谋浠图工程材料示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表面工程示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯激光表面处理示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图典型的表面硬度层深曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图疶颖扔氲阏蟪J墓叵怠图表面粗糙度形貌⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图激光合金化时搭接扫描示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图サ廊鄹膊愫峤孛婕负涡蚊病复合材料涂层/基体体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图す獗砻嬷厝廴鄢亍图疚牡募际趼废摺嘶鹛ひ荡款裈基体显微组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯匝橛眉す馄鳌—O嗤肌图碳元素激光表面合金化示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯—迪嗤肌图激光表面重熔原理示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ニ鹪硎疽馔肌图工业纯钛荚K丶す獗砻婧辖鸹鉿射线衍射图谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯图工业纯钛荚K丶す獗砻婧辖鸹阆晕⒆橹植煌橹慕唤印图合金化层表层质量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同形貌橹南晕⒂捕取Σ料凳胧蔽使叵登摺铣蒚的反应过程模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图褰峁埂晶体生长方式与界面过冷度关系曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图沃П勰坦痰谋浠图沃П鄞只P汀Ⅳ
图煌淙此俣认碌闹蚊病激光气体氮化层显微硬度分布曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯激光表面重熔层湎哐苌渫肌激光表面重熔试样光学显微组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图嘶鹜甌氪慊鹛图す獗砻嬷厝畚椤甌阏蟪J图枝晶粗化原理示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图沃П奂渚嘤肜淙此俣裙叵低肌工业纯钛す馄宓;鉞图谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯激光气体氮化层光学组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图嗟来罱蛹す馄宓;匝奈⒐圩橹图す獾サ郎枋钡;愕男蚊病激光气体氮化多道搭接处理表面形貌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图Σ料凳胧蔽使叵登摺不同冷却速度下的枝晶形貌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯氮化试样结构示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯氮扩散系数与温度关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯淬火试样光学显微组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯退火态基体光学显微组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯激光表面试样宏观形貌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯激光表面重熔层肌激光表面重熔试样显微硬度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯摩擦系数与时间关系曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
附表索引钛的纯度与硬度的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯激光表面处理中最常用的旨す饫嘈汀钛的物理性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯纯钛的力学性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯各参数对氮化层性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表面粗糙度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯