TC4鈦合金表面熔鹽電解滲硼工藝及性能的研究.pdf

1、為了提高TC4鈦合金的硬度，利用熔鹽電解法，采用FClNaK-Na2B4O7熔鹽體系，于TC4鈦合金（Ti6Al4V）基體上制備滲硼層。
　　選用NaCl-KCl-NaF-Na2B4O7摩爾比為2:2:1:0.04的熔鹽于試樣表面進(jìn)行熔鹽電解滲硼，運(yùn)用增重法、輝光放電光譜儀、掃描電子顯微鏡及X射線衍射分析儀等分析手段，分析研究了電流密度、占空比、電解時(shí)間和電解溫度等工藝參數(shù)的變化對(duì)滲硼層沉積速率、厚度、成分、形貌和物相組成的影響，

2、利用顯微硬度計(jì)和電化學(xué)工作站測(cè)量了基體和滲硼試樣的硬度和耐腐蝕性，同時(shí)從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度對(duì)滲硼過(guò)程進(jìn)行了探究。
　　研究結(jié)果表明：電解時(shí)間增長(zhǎng)，電解溫度增高，滲硼層的沉積速率增大，同時(shí)所制備的滲硼層的厚度增高；當(dāng)電流密度由小到大變化時(shí)，滲硼層的沉積速率和所制備滲硼層的厚度都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，且沉積速率和滲層厚度都在電流密度60mA/cm2時(shí)達(dá)到峰值；伴隨著占空比上升，沉積速率降低，但不同占空比下所得滲層的厚度相差不大。滲硼

3、層不含Al，而V則易固溶于硼化物中。伴隨著電解時(shí)間的延長(zhǎng)，電解溫度的升高以及占空比的變大，滲硼層表面晶粒由細(xì)小變得粗大；當(dāng)電流密度升高，滲硼層晶粒變??；電解時(shí)間較短（30min）基體表面沒(méi)有形成合金層。滲硼層主要由TiB和TiB2組成，滲硼層在（111）晶面上擇優(yōu)生長(zhǎng)；因較小原子半徑的V元素固溶于較大原子半徑的Ti中造成滲硼層的TiB相的衍射峰向大角度偏移。采用熔鹽電解法于TC4鈦合金表面進(jìn)行滲硼的最優(yōu)工藝參數(shù)為：電流密度60mA/cm