| 空心阴极放电复合稀土氧化物对Ti6Al4V合金离子渗氮组织及性能的影响 |
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| 引用本文： | 陈赛男,董志宏,鲍泽斌.空心阴极放电复合稀土氧化物对Ti6Al4V合金离子渗氮组织及性能的影响[J].表面技术,2024,53(5):78-84, 107. |
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| 作者姓名： | 陈赛男 董志宏 鲍泽斌 |
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| 作者单位： | 中国科学院金属研究所，沈阳 110016;中国科学技术大学 材料科学与工程学院，合肥 230026 |
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| 基金项目： | 中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2021-2-2) |
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| 摘 要： | 目的 改善Ti6Al4V合金的耐磨和耐蚀性能，探究辅助渗氮手段的引入对Ti6Al4V合金离子渗氮组织和性能的影响。方法 利用空心阴极放电(Hollow Cathode Discharge，HCD)及稀土氧化物(Y2O3纳米颗粒)辅助在720 ℃对Ti6Al4V合金进行4 h离子渗氮处理。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度测试仪、往复式摩擦磨损实验仪以及电化学工作站，对比研究常规离子渗氮、HCD辅助离子渗氮以及HCD复合稀土氧化物辅助离子渗氮3种条件下Ti6Al4V合金的渗氮组织和性能。结果 HCD复合稀土氧化物辅助离子渗氮条件下，Ti6Al4V合金表面生成约126 μm厚的渗氮层，分别是常规离子渗氮条件和HCD辅助离子渗氮条件的3.1、2.4倍。化合物层中，TiN含量显著增加，渗氮层表面硬度达到1 067.9HV0.05。渗氮层整体硬度明显提高，且硬度梯度降低。Ti6Al4V合金的摩擦系数从常规离子渗氮时的0.4降至0.2。同时，TiN含量的提高，使Ti6Al4V合金在3.5% NaCl溶液中的自腐蚀电流降低，极化电阻增大，耐蚀性能得到改善。结论 HCD复合Y2O3辅助可显著提高氮势，促进氮向Ti6Al4V合金内快速扩散，提高合金的硬度，改善合金的耐磨性能和耐蚀性能。
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| 关 键 词： | 离子渗氮 空心阴极放电 稀土氧化物 Ti6Al4V 摩擦磨损 渗氮层 |
| 收稿时间： | 2023/3/6 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/5/11 0:00:00 |
Effect of Combining Hollow Cathode Discharge with Rare Earth Oxide on Microstructure and Properties of Plasma Nitrided Ti6Al4V Alloy |
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| CHEN Sainan,DONG Zhihong,BAO Zebin.Effect of Combining Hollow Cathode Discharge with Rare Earth Oxide on Microstructure and Properties of Plasma Nitrided Ti6Al4V Alloy[J].Surface Technology,2024,53(5):78-84, 107. |
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| Authors: | CHEN Sainan DONG Zhihong BAO Zebin |
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| Affiliation: | Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China;School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | plasma nitriding hollow cathode discharge rare earth oxide Ti6Al4V wear nitrided layer |
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