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等离子氮化马氏体型Ti-15Nb钛合金的减振性的研究
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-11-13
本研究中采用了热稳定性较高、具有高减振性的αˊ马氏体组织的Ti-15Nb合金，通过等离子氮化实现了表面改性。
利用钛合金的马氏体组织，提高减振性是可能的，但该组织不像钢铁的马氏体组织那样硬。利用钛合金的减振性时对摩擦磨耗性的持久性是有要求的，希望同时得到高减振性与高硬度表面。本研究中采用了热稳定性较高、具有高减振性的αˊ马氏体组织的Ti-15mass%Nb合金，通过等离子氮化实现了表面改性。
采用Ti-15Nb合金在1023K下保持3.6ks后退火的试料为AN材，淬火的试料为AQ材。同时，对AQ材在各等离子氮化条件下处理了5小时。等离子氮化条件是在723K氮化气氛为1N,723K氮与氢气混合气氛为1NH，1023K氮气氛为2N，2N后再淬火的为2NQ。
原创中图1显示的为杨氏模量（a），内部磨擦（b）,表面硬度（c）的结果。显微维氏硬度比起最顶层表面的硬度与内部硬度进行了比较，试料表面侧在负荷为0.098N(0.01kgf)或者0.98N（0.1kgf），时间为15秒，各测定了个点。各自的结果用HV0.01，HV0.1表示。
与AN材相比，AQ材的杨氏模量大幅度减少，内部磨擦大幅度增加，硬度降低。723K下的等离子氮化条件为1N及1NH，可维持AQ材的杨氏模量及内部磨擦。
另一方面，表面硬度为1NH时，最顶层表面的硬度稍稍增加。1023K的等离子氮化条件2N，最顶层表面为超过1100HV的硬度，但杨氏模量及内部磨擦降低了，与AN材相当。
等离子氮化后再退火的2NQ中，维持高表面硬度的同时，杨氏模量及内部磨擦均得到了与AQ材相当的值，同时得到了高减振性与高硬度的表面。今后，有必要进一步改进等离子氮化条件、热处理工艺，而钛合金同时得到高减振性与高表面硬度。
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