TC4
钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V,属于(a+b)型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。比强度大。TC4的强度sb=1.012GPa,密度g=4.4*103,比强度sb/g=23.5,而合金钢的比强度sb/g小于18。 钛合金热导率低。 钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10,TC4的热导率l=7.955W/m·K
钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V,属于(a+b)型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。比强度大。TC4的强度sb=1.012MPa,密度g=4.4*103,比强度sb/g=23.5,而合金钢的比强度sb/g小于18。 钛合金热导率低。 钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10,TC4的热导率l=7.955W/m·K。钛合金的弹性模量较低。TC4的弹性模量E=110GPa,约为钢的1/2,故钛合金加工时容易产生变形。 TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金,采用两种注入方案进行表面改性,试验表明,钛合金经离子注入后,提高了显微硬度,显著地降低了滑动摩擦系数,有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理,对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析,获得满意的结果.
试件制备及注入条件1.1 试件制备
选航空用的TC4、TA7钛合金,试件制成圆盘状,尺寸为40*5mm,所有试件表面均抛光至镜面. 1.2 离子注入条件 两种钛合金都分别采用两种注入方案: ① 在TC4及TA7钛合金试件上溅射镀Ti,Ti膜总厚度为540nm(5400A).在镀Ti膜过程中,同时用(N+ +N+2)进行动态反冲注入,束流能量为50keV,束流密度为45μA/cm2,剂量为7*1017/cm2,靶室真空度为1.33*10-2Pa; ② 在①的基础上,再注入C+,束流能量为40keV,剂量为3*1017/cm2.
硬度测量
用HXD-1000数字式显微硬度计测量了注入与未注入试件的显微硬度,测量载荷为4.9×10-2N,测量结果列于表1. 表1 显微硬度测量结果 材料 表面状态 显微硬度/MPa 硬度提高倍数 未注入 2690 0 TC4 注入(N+ +N+2) 6399 1.38 注入(N+ +N+2)+C+ 3436 0.28 未注入 3133 0 TA7 注入(N+ +N+2) 4276 0.36 注入(N+ +N+2)+C+ 4073 0.30 从表1看出,离子注入后,试件的显微硬度都有不同程度的提高,其中TC4钛合金注入(N+ +N+2)混合束后硬度约提高1.4倍.
钛合金:Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti1023、Ti153(Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn)、Ti-4Al-4V、Ti-3Al-1.5Mn、Ti-2Al-1.5Mn、Ti-21Nb-14Al 、Ti-24Al-14Nb、Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo、Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo、Ti-65Al-10Ni、BT9、BT20、IMI829、IMI834
国标:TA1、TA2、TA3、TA4、(TA7)Ti-5Al-2.5Sn、TA8、TA9、TA10、TA17、TA18、TB5
TC1、TC2、TC3、TC4(TC24、Ti-6Al-4V)、TC10、TA11、TA15
美标:Gr1、Gr2、Gr3、Gr4、Gr5、Gr6、Gr7、Gr9、Gr11、Gr12、Gr17、Ti-15333、Ti-662、Ti-811、
Ti-15Mo、TMZFTM(TI-12Mo-^Zr-2Fe)、Ti-13Nb-13Zr、Timetal21SRx(TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si)、
Tiadyne1610(Ti-16Nb-9.5Hf)、Alloy c(也称为Ti-1720)、B120VCA合金(Ti-13v-11Cr-3Al)
俄标:BT1-0、BT1-00、0T4-B、0T4、BT6C、BT5-1、BT-20、BTT-1、BTT-3、BT-22(TI-5v-5Mo-1Cr-5Al)、
日标:TP270、TP340、TP450、TP550、TP340Pb、TAP3250、TAP6400、TAP5250、SP-700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)
TC4钛合金板、钛合金棒、钛合金线可切割
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