大功率CO2激光原位直接反应合成TiN/Ti复合材料的研究

复合材料学报, 1999, 16(1): 111-116. doi: 10.3321/j.issn:1000-3851.1999.01.020

大功率CO2激光原位直接反应合成TiN/Ti复合材料的研究

汪洪海 ^1, , 郑启光 ^2, , 陶星之 ^3, , 王涛 ^4, , 辜建辉 ^5, , 何秀丽 ^6, , 王华明 ^7,

1.华中理工大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074

2.华中理工大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074

3.华中理工大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074

4.华中理工大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074

5.华中理工大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074

6.北京航空航天大学,北京,100083

7.北京航空航天大学,北京,100083

关键词：直接反应CO2激光合成 , TiN/Ti , 显微硬度

STUDY OF TiN/Ti COMPOSITE MATERIAL BY REACTIVE CO2 LASER DIRECT SYNTHESIS IN-SITU

使用大功率CO2激光原位直接反应合成TiN/Ti复合材料,分析了材料的微观结构、物相组成、成分及显微硬度分布.结果发现:氮化层是富钛结构的,由TiN相和α-Ti构成,TiN以枝晶形式在氮化层均匀分布.材料横截面显微硬度连续变化.氮化层的氮化程度随激光作用时间的增加而增加,辐照的激光能量密度越高,氮化层的厚度越大.激光功率密度,激光扫描速度,氮气喷射压强分别为3.35×105 W.cm-2, 300mm.min-1, 0.35MPa时,材料表面硬度值达到Hv1600,氮化层的厚度有350μm.

参考文献

[1]	Kreutz E W, Krosche M, Sung H, Voss A. Reactive TiN deposition on alloys using laser radiation. Surf And Coat Tech, 1992,53: 57～63
[2]	Liu Jianglong, Luo Qiquan, Zou Zhirong. Laser gas alloying of titanium alloy with nitrogen. Surf And Coat Tech, 1993,57: 191～195
[3]	吴嘉达,等. 钛的ns脉冲激光氮化. 中国激光. 1994, 21(9): 753～7757
[4]	Rickerby D S, Burnett P J. Correlation of process and system parameters with structure and properties of physically vapor-deposited hard coatings. Thin Solid Films, 1988, 157:195～222
[5]	郑启光,辜建辉. 激光与物质相互作用. 武汉: 华中理工大学出版, 73

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