機(jī)械球磨法制備Ti-Cr及Ti-Cu阻燃合金層的研究.pdf

1、高能球磨過程中，金屬粉末在經(jīng)歷冷焊和細(xì)化的同時(shí)，其中一部分粉末沉積在球磨罐壁和磨球表面，經(jīng)過反復(fù)擠壓和冷焊，形成一定厚度的合金層。根據(jù)這一原理，本文設(shè)計(jì)了Ti-Cr、Ti-Cu兩組合金粉末，為了在鈦及其合金表面形成具有阻燃效果的表面合金層。
　　 首先以純鈦和純鉻粉為原始粉末，在TC4表面成功制備了Ti-Cr阻燃合金層，基體表層晶粒細(xì)化效果很明顯，顯微硬度也有很明顯的提高，抗氧化性能也有較大的提升。通過掃描、高溫氧化、劃痕、摩擦

2、磨損、激光燒蝕實(shí)驗(yàn)對不同工藝形成的合金層進(jìn)行表征，總結(jié)出球磨時(shí)間10h為最佳。
　　 在商用純鈦表面成功制備了Ti-Cu阻燃合金層，表層晶粒細(xì)化效果也很明顯，顯微硬度也有很明顯的提高，抗氧化性能也稍有的提升。通過掃描、劃痕、摩擦磨損、激光燒蝕實(shí)驗(yàn)對不同工藝形成的合金層進(jìn)行表征，總結(jié)出球磨時(shí)間5h為最佳。
　　 對高能球磨技術(shù)制備合金層的機(jī)理進(jìn)行了探討，大量粉末顆粒由于磨球的作用被強(qiáng)制壓入試樣表面，并冷焊在基體表面；此外，

3、粉末顆粒彼此之間也發(fā)生廣泛焊合，形成復(fù)合粒子。已經(jīng)進(jìn)入基體的粉末粒子一方面與激活態(tài)的基體發(fā)生交互作用，原子間彼此相互擴(kuò)散，形成冶金結(jié)合的合金層；另一方面，與大量復(fù)合粒子繼續(xù)發(fā)生冷焊作用，使合金層往外生長。當(dāng)球磨作用達(dá)到一定程度時(shí)，進(jìn)一步的球磨對合金層有很嚴(yán)重的破壞作用，使得所形成合金層不連續(xù)、不均勻。
　　 對阻燃鈦合金的阻燃機(jī)理進(jìn)行了探討，認(rèn)為Ti-Cr合金層中的Cr元素具有很重要的作用，它能形成致密的氧化層阻止氧氣的向內(nèi)傳輸