钛合金表面多层多相强化层的制备方法技术

技术编号:43356294 阅读:17 留言:0更新日期:2024-11-19 17:42
本发明专利技术公开了钛合金表面多层多相强化层的制备方法,包括采用自动送丝等离子熔覆设备在预处理后的钛合金表面均匀熔覆铌钛合金层,然后进行固溶处理,再在固溶预制体表面进行电镀铁处理,将镀铁预制体置于坩埚中用固体渗碳剂粉末掩埋并密封,再置于石墨碳管加热炉中加热到900~1100℃,保温2h~8h,随炉冷却至室温后取出,将渗碳后的复合材料置于浓盐酸中进行酸洗除铁,即获得以(NbTi)C渗碳层和铌钛合金熔覆层为强化层的钛合金。本发明专利技术通过在熔覆的铌钛合金层上镀铁再渗碳,有效避免了合金层渗碳中被氧化而导致的碳化层疏松和剥落,制备的复相碳化物(NbTi)C层具有更高的变形抗力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钛合金表面强化,涉及钛合金表面多层多相强化层的制备方法


技术介绍

1、钛合金是由钛与其他金属元素合金化而成的一类合金。其优点包括高强度、轻质、良好的耐腐蚀性和生物相容性。但钛合金表面硬度较低,耐磨性较差,严重制约了钛合金在磨损环境中的应用,为改善其硬度和耐磨性,通常会对钛合金进行表面强化处理以提高钛合金的硬度和耐磨性能。

2、传统钛合金表面强化技术种类繁多,包括超声滚压、等离子或激光熔覆、气相沉积、离子注入、以及表面渗碳或渗氮等技术。其中表面渗碳是提高钛合金表面性能的一种简单有效的方法,常用钛合金表面渗碳工艺包括两种,一种是气体渗碳,另一种是固体渗碳。气体渗碳过程中氢元素的渗入易导致氢脆问题,而采取预防氢脆措施则会增加制备难度及成本,极大限制了气体渗碳在钛合金中的应用,例如公开号为cn105420663b的中国专利中提出了一种低压真空气体渗碳复合渗氮技术,采用间歇式周期反复充气和抽气处理与渗碳渗氮过程结合,在钛合金表面制备出了钛的碳化物与氮化物及ti(n,c),避免了氢脆问题的出现,但该工艺复杂,制备难度较大,难以应用在实际生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,对钛合金进行预处理,包括采用砂纸逐级打磨待熔覆钛合金表面,打磨至1000目后进行抛光,然后使用无水乙醇进行超声清洗,最后烘干备用。

3.根据权利要求1所述的钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,所述步骤2采用的铌钛合金丝中铌含量为40~80wt.%,铌钛合金丝直径为1mm~6mm。

4.根据权利要求3所述的钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,采用自动送丝等离子熔覆设...

【技术特征摘要】

1.钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,对钛合金进行预处理,包括采用砂纸逐级打磨待熔覆钛合金表面,打磨至1000目后进行抛光,然后使用无水乙醇进行超声清洗,最后烘干备用。

3.根据权利要求1所述的钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,所述步骤2采用的铌钛合金丝中铌含量为40~80wt.%,铌钛合金丝直径为1mm~6mm。

4.根据权利要求3所述的钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,采用自动送丝等离子熔覆设备在预处理后的钛合金表面均匀熔覆铌钛合金层,等离子熔覆功率为19~24kw,等离子弧柱直径为5mm~10mm,采用侧向送丝方式进料,送丝速度为50~90mm/s,扫描速度为20~50mm/s,采用氩气作为保护气及等离子气,保护气气流量为25~30scfh,等离子气气流量为1.5~3.0scfh,熔覆得到的铌钛合金层厚度为1mm~7mm。

5.根据权利要求4所述的钛合金表面多层多相强化层的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,固溶处理温度为600~800℃,固溶处理时间为3h。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟黎声侯凯安元卿朱建雷王彦伟许云华
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:

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