金属热处理

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钛合金离子渗氮表面完整性研究

  

  1. 中国航空工业集团公司 北京航空材料研究院
  • 出版日期:2017-04-25 发布日期:2017-05-08

Surface integrity of ion nitrided titanium alloy

  1. Beijing Institute of Aeronautical Materials, Aviation Industry Corporation of China
  • Online:2017-04-25 Published:2017-05-08

摘要: 对Ti-6Al-4V钛合金真空离子渗氮层的表面完整性进行测试。分析了渗氮温度、时间等工艺参数对渗层表面粗糙度、残余应力等的影响规律和机制。研究表明,在650-900 ℃范围内,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的增加,表面粗糙度总体呈现增加的趋势。其中,渗氮温度从700 ℃增加到750 ℃,渗氮层表面粗糙度大幅增加,残余应力转变为残余压应力,且应力绝对值显著增加。证明钛合金反应扩散渗氮机制启动温度在700-750 ℃范围内,从而,钛合金离子渗氮适合的温度应大于750 ℃。同时表明,钛合金渗氮层表面完整性与反应扩散渗氮行为密切相关。在渗氮温度不高于850 ℃,渗氮时间不超过16 h的条件下,因渗氮引起的表面粗糙度增加不超过0.3 μm,渗层表面残余压应力可达-500 MPa。

关键词: 钛合金, 表面粗糙度, 表层残余应力, 离子渗氮

Key words: Titanium alloy, surface roughness, residual stress, Ion nitriding

中图分类号: