Ti-6Al-4V基体上氮电弧熔化法制备TiN层的组织及性能

摘要

采用直流氮电弧熔化方法在钛合金(Ti-6Al-4V)基体上原位制备了TiN表面层.采用扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度仪等分析测试手段对TiN表面层的组织、硬度及摩擦磨损性能等进行了分析.探讨了电弧电流对TiN层组织及性能的影响.结果表明:通过氮电弧熔化法制备的TiN层组织为树枝晶,氮化层中树枝晶的含量随着深度的增加而减少,表面层与基体为冶金结合;随着电弧电流由60 A增加到100 A,所制备的TiN表面层中树枝晶的含量增加,表面层的硬度及耐磨性能都提高;当电弧电流为100 A时,所制备的TiN表面层的最高硬度可达到1885 HV,约为基体硬度的5倍,抗磨损性能也显著提高.