王碧侠
,
田栋华
,
程亮
,
马兴飞
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.01.020
钛及其合金作为21世纪重要的结构材料,具有抗腐蚀、熔点高、密度小、比强度高、无磁性及生物相容性等优点,但表面硬度低、耐磨性差、摩擦系数大,严重限制了其应用范围.熔盐电解法渗硼作为一种金属表面改性技术,具有成本低廉、效果明显等优点,可有效提高钛及其合金的表面硬度和耐磨性.综述了熔盐电解法渗硼的研究现状,从渗硼的工艺参数、机理、热力学和动力学方面进行了分析.综合双相硼化物(TiB和TiB2)渗层的生长动力学的研究结论,可以看出渗硼问题的核心就是活性B原子在固相的扩散,因此研究近相变温度下B原子的扩散行为对渗硼过程尤为重要.
关键词:
钛
,
熔盐电解法
,
渗硼
,
热力学
,
动力学
王碧侠
,
程亮
,
田栋华
,
马兴飞
稀有金属材料与工程
采用熔盐电解法对TC4钛合金表面渗硼以提高其表面硬度.选用硼砂和碳酸钠的混合盐作电解质,施加1.49 V电压进行渗硼实验,研究熔盐温度对渗层微观形貌及物相的影响,并对熔盐电解渗硼的反应机理进行了探讨.对不同组分的混合熔盐进行示差扫描热量(DSC)-热重(TG)分析,利用X射线衍射(XRD)仪对渗层表面及熔盐进行物相分析,利用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)仪分析渗层断面的形貌和元素成分.结果表明:在900℃时渗硼110 min,可获得均匀密实的渗层,主要物相是TiB2和TiB;渗硼后试样的表面硬度为7.1 GPa;渗硼后熔盐中的主要产物是NaBO2;渗层中先有TiB2相生成,TiB在TiB2相的下层形成.
关键词:
熔盐电解
,
渗硼
,
TC4
,
TiB2
