表面渗氧强化对力学性能的影响文献综述

 2021-11-02 08:11

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文 献 综 述钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金[1]。

钛合金表面渗氧强化后,在钛及其合金表面能够形成固溶氧的渗氧层,从而提高表面硬度。

由于氧原子固溶到了钛合金中,导致晶格发生膨胀,而基体将约束晶格的膨胀,为了探究渗氧层与基体的关系,本文拟研究不同厚度试样对钛合金渗氧强化的影响,确定可用于渗氧强化的最小厚度,从而为钛合金的进一步发展做出推动作用。

一、课题背景及研究意义钛合金由于具有高的比强度、优异的耐腐蚀性以及良好的抗氧化性和高温性能等优点,成为航天、航空、石油和化工等工业部门广泛使用的结构材料[24]。

而且随着生物医用材料的发展,钛及其合金以其与人骨的密度相近、无毒、机械加工性能好,并且具有良好的生物相容性及其在生物环境下优良的耐腐蚀性能[23]等特点,在临床上也得到了越来越广泛的应用。

但钛合金的摩擦因数较大,耐磨性能较差,对粘着磨损和微动磨损非常敏感[2][27],使其使用寿命大幅度降低,严重地影响了钛合金的使用性能。

如何提高钛合金的耐磨性一直是钛合金研究与应用所关注的焦点。

目前,国内在钛合金零件表面多是采用氮化、离子镀和喷涂等工艺形成附着于基材上的硬面涂层来提高其硬度。

其中钛合金的渗氮[3],渗碳[4]强化已经广为人知。

类似的氧与钛之间的亲合力比较高,利用这一点可以通过热处理的办法对钛及钛合金部件表面的硬度和耐磨性进行提高。

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