纯钛表面电解液微弧碳氮化制备碳氮化钛厚膜

《纯钛表面电解液微弧碳氮化制备碳氮化钛厚膜》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第44卷第9期2008年9月第1105—1110页金属学绞ACTAMETALLURGICASINICAVbl．44No．9Sept．2008PP．1105—1110纯钛表面电解液微弧碳氮化制备碳氮化钛厚膜李新梅-)孙文磊，)憨勇z)刘炳，’1)新疆大学机械工程学院机械工程博士后科研流动站，乌鲁木齐8300082)西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安710049摘要采用电解液微弧碳氮化技术(PECN)，在纯钛试样表面沉积出较厚且与基体结合牢固的多孔纳米Ti(C。Nx一。)改性层，研究了改性层结构和组成随PECN处理时间的演变规律．结果表明：随放电处理时间延长，PECN-Ti(C

2、。N1一。)膜层厚度，膜层中C／N的原子比以及微孔直径皆增加．处理150min时，Ti(C。Nx一。)膜层厚度可达15pm，且膜层是由晶粒尺寸为40—一60rim的纳米晶粒组成．处理过程中有氢渗入，并在Ti(C。N1一。)层下面形成富含TiH2的过渡层．后期的真空退火处理可以将氢除去使TiH2完全分解，而不影响表面Ti(C。N1一。)膜的成分和形貌．关键词电解液微弧碳氮化，Ti，Ti(C。N1一。)膜中图法分类号TGl74．44文献标识码A文章编号0412-1961(2008)09-1105-06PREPARATIONOFTi(CzNl一z)THICKFILMSONTITA-NIUM

3、BYPLASMAELECTRoIjyTICCARBoNITRIDINGLIXinmei11，SUNWenlei11，HANyo扎口21。三，UBing1)1)PostdoctoralWorkstation，SchoolofMechanicalEngineering，XinjiangUniversity，Urumqi8300082)StateKeyLaboratoryforMechanicalBehaviorofMaterials，Xi’anJiaotongUniversity,Xi7an710049Correspondent：LIXinmei，associateprofessor，T

4、ef?(0991)4556773，E-mail：xutlxm@xju．edu．enSupportedbyNationazNaturalScienceFoundationolChina(No．50e々,IoTs)andNationafItighTechnologyResearchandDevelopmentProgramo{China(No．2006AA03ZO$$7)Manuscriptreceived2008—01—14．inrevisedform2008—05—30ABSTRACTPorousnanocrystallineTi(CzN】一z)thickfilmsfirmlybon

5、dtothesubstratewereobtainedoncommercialpuretitaniumbyplasmaelectrolyticcarbonitriding(PECN)．TheevolutionsofthemicrostructureandphasecompositionofthePECNmodifiedfilmwiththetreat．menttimewereinvestigated．Theresultsshowthatthethickness．ratioofC／Nandporessizeofthefilmtendtoincreasewiththedischarget

6、ime．Whendischarge-treatedfor150min，thefilmisabout15“minthicknessandexhibitsnanocrystallinecharacteristicwithagrainsizerangeof4m一60nin．TheTiH2一richedlayerinducedbythepermeationofhydrogenduringthePECNlocatesbeneaththefilm，anditcanbecompletelyremovedbysubsequentvacuumannealingtreatmeritwhilethecom

7、positionandsurfacemorphologyoftheTi(CzN】一z)filmkeepunchanged．KEYwoRDSplasmaelectrolyticcarbonitriding(PECN)，Ti，Ti(CzNl一z)filmTi及钛合金由于比强度高、耐蚀性强、生物相容性好等优点而在工业领域得到广泛应用，但其硬度低、耐磨性差，一般的热处理工艺对其硬度的提高几乎没有效果，因此根据表面强化概念，在钛合金表面复合Ti(C，N)类硬质膜(包