钛合金Ti6Al4V表面离子注入铜的阻燃性研究

针对钛合金在一定条件下易发生钛火的问题,对钛合金的阻燃性能进行优化研究。在Ti6Al4V表面进行离子注铜,采用金相显微镜对表面形貌进行观察和分析,使用X射线衍射仪分析改性层中的物相组成,利用飞秒激光烧蚀研究阻燃性能,并用扫描电子显微镜对烧蚀区域的形貌与成分进行分析。注铜处理后Ti6Al4V表面形成了含有Ti2Cu合金相的改性层,但仍能观察到表面划痕存在,说明注铜形成的改性层很薄,样品微观形貌没有明显改变;对样品进行激光烧蚀,烧蚀处理后Ti6Al4V样品烧蚀孔洞内没有发现Cu元素,烧蚀孔洞周边区域存在Cu元素,烧蚀斑痕的面积较未处理前的2.39×104μm2减小至1.68×104μm2,根据改性层中存在Ti2Cu合金相,以及Ti-Cu合金相在融化时能够吸收大量的热量的原理,说明改性层具有阻燃效果。随着离子注入能量与剂量的增加,阻燃效果更加明显。     

Ti6Al4V表面双层辉光等离子渗铬及渗层的抗高温氧化性能

钛合金常规表面改性技术多存在与基体结合强度差的不足,采用双层辉光等离子渗铬则可解决这一问题。为此,利用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti6Al4V合金表面渗铬,通过正交试验优选了最优渗铬工艺主参数,对渗层的抗高温氧化性能进行了研究。从渗层厚度和与基体结合强度方面得到了最优工艺参数：源极电压950V,工件电压400V,气压...     

Ti6Al4V合金表面等离子Ni-Ti共渗研究

选用等原子比Ni-Ti合金板作为源极,利用等离子表面合金化技术在Ti6Al4V合金表面制备Ni-Ti共渗层.主要研究了温度、工作气压、源极电压、工件电压对渗层显微组织、成分的影响,得出合理的工艺参数.分析了渗层成分分布、组织形貌、相结构、硬度及摩擦学性能.结果表明,在温度为900℃、工作气压为35Pa时进行共渗,渗层组织均匀,白亮层厚度约18μm,成分基本成梯度分布.Ni-Ti合金层耐磨性与基材相比显著提高.     

磁控溅射制备钛合金扩散焊中间层Ti薄膜的研究

以磁控溅射的Ti薄膜作为中间层可在较低温发下实现钛合金的扩散焊.研究了工作气压和溅射功率两个主要工艺参数对Ti薄膜沉积速率、成膜质量的影响规律.在Ar气压为0.8Pa,溅射功率为38W的条件下在TC4试祥表面沉积了厚约1μm的Ti薄膜,采用感应加热方式将其分别快速加热至600℃,800℃,900℃和1000C.通过对薄膜表面形貌、成分及物相分析发现,随着加热温度的升高,薄膜晶粒显著长大,少量Al,V原子扩散进入Ti薄膜中,除Ti6O外未发现新的物相.     

钛合金髋关节假体纯钛/钛合金表面多孔层研究

为获得具有表面多孔层的Ti6Al4V合金髋关节假体,选择不含Cu,Ni等元素的钎料,采用真空钎焊方法获得了纯钛/钛合金表面多孔层.钎焊工艺参数为950℃/30min时,采用φ0.2mm以上粒径的纯钛/钛合金球形粉末,孔径大于100μm,孔隙率6.0%～8.8%,表面多孔层与基体的结合强度大于20MPa.孔径、孔隙率与结合强度均满足人体内植入要求.所采用的钎焊热循环对Ti6Al4V合金股骨柄基体的力学性能和显微组织没有明显影响,符合标准YY 0117.1的规定;生物学评价遗传毒性实验结果为阴性,初步表明钎焊获得的纯钛/Ti6Al4V合金表面多孔层具有良好的生物相容性.     

TiAl合金表面等离子渗铬工艺

用双层辉光离子渗金属技术,在TiAl合金表面渗入铬元素,形成合金层。研究了温度、气压、源极电压、阴极电压等工艺参数对渗层成分、厚度及显微组织的影响。结果表明,在源极电压700V、阴极电压450-280V、极间距18mm、试样温度1050℃、工作气压25Pa和保温时间4h的工艺参数条件下,渗铬层厚度可达60μm,渗层成分呈梯度分布,表面硬度明显提高。     

钛合金离子渗镀表面处理新进展

介绍了钛合金表面加弧辉光离子无氢渗镀碳、双层辉光离子无氢渗碳、双层辉光离子渗铬、渗铜等 表面处理的新方法;检测结果显示在钛合金表面均形成了梯度合金层,进一步检测表明,表面渗镀合金层对 改善钛合金耐磨、耐蚀和阻燃性均有显著的作用。     

TC4合金表面Y改性铝化物涂层的组织及高温氧化性能北大核心CSCD

为提高TC4合金的抗高温氧化性能。采用在900,940和980℃扩散渗2 h的方法在TC4合金表面制备了Y改性的铝化物渗层,并通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪及能谱仪分析了渗层的结构及相组成,研究了渗层在1000℃时的抗氧化性能,讨论了其氧化机制。结果表明:不同温度所制备的渗层主要组成相均为Al3Ti,此外在900℃制备渗层中含有少量的Al23V6,在940,980℃制备渗层中分别检测到了Al2Ti3及Al2Ti相;渗剂中添加Y能够降低涂层的内应力,抑制渗层中裂纹的产生。940℃共渗2 h制备的Y改性Al化物渗层在1000℃氧化50 h后表面形成了致密的Al2O3氧化膜,显著的提高了TC4合金的抗高温氧化性能。     

钛合金表面等离子体电解氮碳共渗的研究

在含有硝酸铵、甘油、乙醇的水溶液中,利用等离子体电解渗入技术在Ti6Al4V钛合金表面制备了氮碳共渗层.利用SEM、XRD、GDS以及显微硬度计分析了渗层的形貌、成分、组织和显微硬度,探讨了渗层形成的机理和过程.结果表明:(1)以300V的电压经45min处理制备的渗层总厚度约为100μm,其中化合物层约为20μm,主要由Ti(C,N)相组成;(2)渗层最高显微硬度超过2000HK0.0025.等离子体电解渗入技术可以较快地在钛合金表面制备出厚度大、硬度高的氮碳共渗层.     

钛合金表面激光熔覆Ni基梯度涂层的研究

为了改善Ti6Al4V钛合金表面耐磨性能和抗高温氧化性能,采用CO2激光在Ti6Al4V钛合金表面进行激光熔覆Ni基梯度涂层试验.利用扫描电镜和显微硬度计等手段分析了熔覆层组织,测试了基体和熔覆层的显微硬度.结果表明,采用适当的工艺参数,可以在钛合金表面获得连续、均匀、无裂纹和气孔的熔覆层.熔覆层组织由树枝晶和晶间共晶组织构成,并与基体形成牢固的冶金结合.由基体到表面,显微硬度过渡平稳,呈明显梯度渐变特征.     

双辉等离子表面冶金技术的新进展

总结了近年来双层辉光离子渗金属技术的发展，介绍了以双辉工艺在钛及钛合金表面形成阻燃合金，采用无氢渗碳在钛及钛合金表面形成高硬抗磨层，在纯铁、碳钢等基材表面形成时效硬化高速钢，在纯铜表面形成Ti-Cu耐磨合金等表面冶金新技术。     

Ti-V-Cr系阻燃钛合金厚板组织与力学性能对比研究

研究了WSTi3515S合金和TB12合金的大型铸锭成分和组织均匀性,对比分析了两种Ti-V-Cr系阻燃钛合金厚板的力学性能。结果表明:采用真空自耗电弧熔炼技术制备的Ti-V-Cr系阻燃钛合金3t级大型铸锭成分均匀;利用大型挤压机和大型快锻机制备的阻燃钛合金大尺寸厚板组织和性能均匀;两种合金的室温拉伸、硬度、冲击和540℃高温拉伸等性能相当,WSTi3515S合金在540℃条件下的热强性能较好;V和C元素有利于提高合金的热强性能,且C元素还能细化组织。     

Study on double-glow plasma niobium surface alloying of pure titanium

A niobium modified layer on a pure titanium surface was obtained by means of a double-glow plasma surface alloying technique. Microstructure and phases resident in the alloy layer were analyzed. The processing parameters and effects of cathode sputtering before the diffusion process were also studied. The results show that the surface niobium content in the modified layer is similar to that in the Ti-45Nb alloy, and decreases gradually from the surface into the underlying substrate. The oxidation behavior of the modified pure titanium at 900 °C was noticeably improved after the niobium alloying process. Characterization was performed using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The oxidation mechanism is also discussed.     

AlN陶瓷的Ti-Ag-Cu活性封接工艺

在AlN陶瓷的Ti Ag Cu活性封接工艺中 ,研究Ti的引入方式对其与金属封接抗拉强度的影响。其中Ti以四种不同方式引入 :涂Ti粉、夹Ti箔、直接使用Ti Ag Cu合金焊料以及溅射Ti膜     

Surface characteristics of titanium targets and their relevance to sputtering performance

The early life performance of a titanium sputtering target is known to be influenced by the deformed layer generated at the sputter surface because of the machining operation and also by the level of surface contamination. As against earlier claims made by the other investigators, it is established that the removal of the entire deformed layer is not a requirement for the improvement of early life performance of a titanium sputtering target. A sputter treatment of the target surface for less than 20 min, using a simple air cooled magnetron sputtering chamber prior to the use in a commercial sputtering tool, improves the early life performance of a titanium sputtering target. It has been shown that this sputter treatment reduces the surface contamination level by removing a fraction of the deformed layer from the surface and also transforms the remaining deformed layer into a soft layer resembling the bulk titanium.     

钛合金表面阳极微弧等离子体渗硼层的研究

采用阳极微弧等离子体技术研究了钛合金表面渗硼层的微观组织和性能。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)表征分析了渗硼层的表面和截面的微观组织、形貌、相结构、渗层元素分布。借助摩擦磨损试验机测试了渗硼层的耐磨性,运用电化学工作站对渗硼后的TC4材料进行了耐腐蚀性测试。结果表明,钛合金表面阳极微弧等离子体渗硼技术制备的渗硼层连续致密。渗硼层主要由金属间化合物TiB2和TiB组成,其与氧化层共同作用,能显著提高钛合金表面的耐磨性。渗硼后的TC4钛合金耐腐蚀性较基体有所降低。表面阳极微弧等离子体技术是一种新型的钛合金表面改性方法。     

CoFe合金薄膜的制备及原子力表征

室温下采用射频磁控溅射技术在涤纶纺粘非织造布表面沉积钴铁(CoFe)合金薄膜.通过原子力显微镜(AFM)观察了CoFe合金薄膜在无纺织布表面沉积的微观结构,并较为系统地分析了溅射时间、溅射压强及溅射功率对CoFe合金薄膜微观结构的影响.结果表明,磁控溅射的工艺参数配置对CoFe合金薄膜表面形貌的影响很大,溅射时间的长短、溅射功率的大小对成膜的均匀性有很大影响,在一定的溅射压强(0.5Pa)时合金颗粒将会因团聚而急速增大.     

钛合金超声振动塑性成形技术研究现状

钛合金具有密度低、强度高、抗蚀性好等优点,但其冷加工困难,而超声振动塑性成形技术能够降低成形力,减少摩擦,提高零件表面质量,改善材料的成形性能。简述了超声振动塑性成形的技术原理、成形机理及其应用;介绍了钛合金的塑性成形特点与钛合金超声振动塑性成形的研究现状;总结了目前钛合金超声成形技术中存在的问题。现有研究表明,钛合金超声塑性成形技术具有很广阔的应用前景,是钛合金塑性成形技术中极具先进性与挑战性的研究重点。     

The effects of the doping elements on the optical properties of silver-based alloy layers for storage media usage

The effects of doping with copper and titanium on the optical properties of a silver alloy layer for storage media usage were investigated in this study. Doped silver alloy thin films were deposited using specially prepared targets and direct current (DC) sputtering. The results show that copper content ranging from 0.5 wt.% (AC0.5) to 1.5 wt.% (AC1.5) enhances the uniformity of thin film and reduces its grain size. For environmental stability, titanium was introduced, although this dopant will decrease the reflectivity of the silver-based alloy thin films. The silver alloy thin films with 1 wt.% titanium (ACT1) have good corrosion-resistant behavior. Films with 3 wt.% titanium (ACT3) are difficult to manufacture since the uniformity of the mechanical properties is poor and the grain size is coarser.     

钛合金超声振动辅助切削研究进展

超声振动辅助切削（UVAM）作为一种新颖而有效的加工技术,可有效提高工件的切削加工性能,被广泛应用于钛合金切削加工领域。主要综述了钛合金超声振动辅助切削技术的国内外研究进展,主要集中于降低钛合金切削的切削力、切削温度、刀具磨损和提高工件表面质量等方面,可以较好地提高钛合金的切削性能,进而阐述新技术结合应用研究的新进展。最后,展望了该研究领域未来的主要研究方向和发展前景。对工程应用可行性、微观组织演变规律和专用设备的开发等的研究,仍然是当下和未来的研究热点。