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鈦及鈦合金表面硬化的工藝方法

來源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦設備,鈦管,鈦絲 發布時間:2014-5-14 11:34:02
在高溫下會與氧,氮等氣體發生反應,引起硬化,高溫下(800-900度)進行氮化處理,使其表面維氏硬度高達700以上;通過堆焊,在氬氣中同入適量的氮氣或者氧氣,使其表面硬度可以提高2—3倍;通過離子電鍍,使其表面生成一層氮化鈦,厚度在5微米左右,表面維氏硬度竟然高達16000—20000;鍍鉻等。

表面硬化的目的是提高耐磨性,并消除在摩擦條件下工作的零件發生相互黏附的危險性。在硬度提高的同時,有可能耐蝕性能及疲勞強度也有所提高。這里首先關注表面硬度的提高,關注工藝本身及其對表面硬度提高的影響。

鈦合金滲碳在表面上生成TiC相,具有非常髙的硬度。但是TiC層與基體的結合力很差,妨礙實際使用。鈦表面滲硼生成TiB2相,硬度也很高。據文獻報道,將酸洗后的鈦零件包埋在無定型硼粉和A1203粉各半的混合粉末(其中加有0.75%-1.0%的NH4F*HF)中,在1010度保溫1小時,即可生成TiB2層。在上述條件下,該涂層的厚度依合金不同而異,工業純鈦上生成的涂層厚度為25p,TC4鈦合金上形成厚度為20um,硬度在HV2800-3450的范圍。滲硼的溫度要求高,這使其應用受到一定限制。如果先在鈦板上電鍍鐵,之后進行硼化,可以降低硼化溫度到870度,鍍層厚度可達40um,硬度可到HV2300。
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