不同温度条件下氦离子注入对Ti6Al4V合金力学性能的影响

摘要

在室温和400~700 ℃温度条件下,采用1 ×1 017 离子/cm2 注入剂量和200 keV 加速电压对Ti6Al4V合金进行了氦离子注入.分别采用纳米硬度仪和X射线衍射方法对Ti6Al4V合金的氦离子注入表面层(≤700 nm)进行了纳米硬度、弹性模量测试和物相分析.结果表明,在室温至600 ℃温度范围内,氦离子注入温度越高,Ti6Al4V合金注入层的硬度也越高,而其弹性模量则变小.氦离子注入温度为700 ℃时,Ti6Al4V合金发生了软化,其弹性模量也有所提高.氦离子注入引起的硬化现象与点缺陷和Ti6Al4V合金中β相的析出有关,而软化现象则与β相的粗化和γ-TiH相的形成有关.