Ti6Al4V表面激光改性层重熔处理的微观组织特征及宽温域摩擦学性能研究

成前前; 万善宏; 易戈文; 张鹏林; 王文珍

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采用激光复合工程技术对Ti6Al4V基体表面进行强化耐磨处理，首先在Ti6Al4V合金表面进行激光氮化[Ti（N）]和氮氧化[Ti（N,O）]处理，然后在纯氩气气氛中分别对Ti（N）层和Ti（N,O）层进行激光重熔处理，制备了组织分布更为均匀的重熔氮化层[Re-Ti（N）]和重熔氮氧化层[Re-Ti（N,O）].组织结构分析揭示了Re-Ti（N）层主要由富氮αˊ-Ti和TiNx组成，而Re-Ti（N,O）层则主要由富氧αˊ-Ti和TiNx Oy组成.相对于Ti6Al4V基体，Re-Ti（N）层和Re-Ti（N,O）层的硬度、弹性模量和磨损量降低了2倍以上，然而激光复合处理前后材料均表现出较大的摩擦系数.相对于ReTi（N）层，氧原子的加入，不仅能够有效细化组织和提升强韧度，而且显著抑制了摩擦界面的黏着磨损.通过磨屑结构分析进一步验证了基体黏着磨损机制和重熔改性层磨粒磨损机制.

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来源
《摩擦学学报》 |2022年第3期|470-481|共12页
作者
成前前; 万善宏; 易戈文; 张鹏林; 王文珍;
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作者单位

1. 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室 2. 兰州理工大学材料科学与工程学院;

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正文语种 chi
中图分类金属表面防护技术;光能加工设备及其加工;
关键词
钛合金; 激光渗氮; 表面改性; 摩擦磨损; 氧化膜;

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