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Ti6Al4V合金与AISI420不锈钢表面离子渗Cr及耐磨性
  • ISSN号:0254-6051
  • 期刊名称:金属热处理
  • 时间:2013.6.25
  • 页码:93-99
  • 分类:TG174.445[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学腐蚀与防护研究所,陕西西安710072, [2]西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055
  • 相关基金:国家自然科学基金(51171154,51101127)
  • 相关项目:钛合金等离子表面合金化与形变强化协同抗微动疲劳的机制研究
中文摘要:

为了改善钛合金和不锈钢的耐磨性,对Ti6Al4V合金和AISI420马氏体不锈钢表面进行真空辉光离子渗Cr,对比研究了合金化层的组织结构和摩擦磨损性能的相关性。结果表明,两种基材的合金化改性层厚度均达60μm以上,结构致密,结合强度高。Ti6Al4V合金改性层由Cr沉积层、富Cr2Ti层、CrTi4层和Cr-Ti固溶层组成,其中富Cr2Ti层硬度最高,是基材的2.3倍;AISI420不锈钢渗Cr层由Cr沉积层和扩散层组成,扩散层中富含Cr23C6相,二者过渡区的硬度最高,是基材的4.5倍。表面渗Cr显著提高两种材料的耐磨性,这与渗Cr层的物相结构有关。Ti6Al4V合金的Cr沉积层和富Cr2Ti相层均具有优异的耐磨性,而固溶层的耐磨性较差;AISI420钢基材的Cr沉积层和过渡层均具有优异的耐磨性,而扩散层的耐磨性稍差。渗Cr处理使两种基材的磨损机制均由磨粒磨损为主转化为粘着磨损为主。

英文摘要:

Glow plasma chromizing was conducted on the surface of Ti6Al4V alloy and AlS1420 stainless steel respectively to improve their wear resistance. Effect of microstructure on the friction and wear properties of the alloyed layers was also investigated. The results stlow thai both alloyed layers are more than 60 μm in thickness. The alloyed layers have good compactness and high bonding strength. The alloyed layer on Ti6Al4V substrate consists of Cr-deposited layer, Cr2Ti-rieh layer, CrTi4 layer and Cr-Ti solid solution layer. The Cr2Ti-rich layer has the highest hardness (2.3 times of thai of Ti6AI4V substrate) ; The alloyed layer on AIS1420 substrate contains the Cr-deposited layer and Cr23C6-rich diffusion layer. Moreover, the transition zone between Cr-deposited layer and diffusion layer has the highest hardness (4.5 times of that of AIS1420 substrate). The ehromized layer can improve the wear resistance of the two substrates remarkably, which closely relates to the phases of the chromized layers. For Ti6Al4V alloy, the Cr-deposited layer and the Cr2Ti-rich layer both have excellent wear resistance, while the Cr-Ti solid solution layer has poor wear resistance. For AIS1420 steel, the Cr-deposited layer and the transition zone have excellent wear resistance, while the inner of diffusion layer has poor wear resislance. the chromizing makes the main wear mechanism transfer from the abrasive wear to the adhesive wear for the two substrates.

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期刊信息
  • 《金属热处理》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国机械工业联合会
  • 主办单位:北京机电研究所 中国机械工程学会热处理学会 中国热处理行业协会
  • 主编:徐跃明
  • 地址:北京海淀区学清路18号 国家机械工业局北京机电研究所内
  • 邮编:100083
  • 邮箱:jsrcl@vip.sina.com
  • 电话:010-62935465 82415083
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-6051
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1860/TG
  • 邮发代号:2-827
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊一等奖,1996-1998机械工业优秀期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19186