钛合金氧碳共渗层性能

将经磨平、抛光、超声波乙醇清洗、吹干的Ti6Al4V合金样品放入专用设备中进行氧碳共渗。分别采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、HV硬度仪、万能材料试验机对渗层的物相、显微组织形貌、成分、硬度、摩擦磨损、力学性能进行分析。XRD结果表明,渗层中出现TiC和TiO_x相。氧碳共渗改变了原Ti6Al4V合金的组织,渗层的显微组织明显区别于Ti6Al4V的渗碳、渗氧以及在CO₂气氛下处理的组织。EDS结果表明,C、O元素含量呈现梯度变化。相比基体硬度,渗层表面硬度提高了3.8倍,渗层硬度呈梯度变化。氧碳共渗改变了原始样的粘着磨损和摩擦状态,渗层样表面只有轻微的摩擦痕迹、无磨损。氧碳共渗后磨损量是原始样的3.5%,摩擦系数约为原始样的30%。渗层样在拉断过程中,外表面有一定的剥落,表面布满裂纹,样品的强度略有下降,断面延伸率和断面收缩率与原始样相当。Ti6Al4V合金经过氧碳共渗后,提高了表面硬度,降低了磨损率和摩擦系数,基本保持了基体的力学性能。