Ti-Cu-Ti-Cu-Al非晶涂層的機(jī)械合金化法制備.pdf

1、本文采用機(jī)械合金化法成功在TC4表面制備了Ti-35Cu（wt％）非晶涂層，利用SEM、EDX、XRD等檢測手段對不同球磨時(shí)間和球磨轉(zhuǎn)速所制備涂層的顯微組織與物相成分進(jìn)行了分析，并通過摩擦磨損試驗(yàn)、顯微硬度測試和劃痕試驗(yàn)分別對涂層的摩擦耐磨性能、表面和截面的顯微硬度及結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行分析測試；同時(shí)還研究了在Ti-35Cu中添加5wt%Al元素后，對涂層的沉積率、厚度及相關(guān)性能的影響；為了進(jìn)一步深化對機(jī)械合金化表面改性的研究，本文采用有限元數(shù)

2、值模擬對該方法的某些方面進(jìn)行了研究。
　　研究結(jié)果表明，在制備Ti-35Cu非晶涂層時(shí)，適當(dāng)延長球磨時(shí)間可提高涂層的非晶化程度和致密度；當(dāng)球磨時(shí)間達(dá)到11h時(shí)，涂層最為致密，涂層厚度約為35μm，并且此時(shí)涂層與基體之間發(fā)生元素的互擴(kuò)散而形成冶金結(jié)合；涂層截面的顯微硬度呈梯度變化，涂層表面的最大平均硬度值可達(dá)625.5Hv0.1；球磨11h后，涂層摩擦系數(shù)約為0.20，磨損量為0.8mg，涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度約為44.6N。
　

3、　當(dāng)球磨轉(zhuǎn)速為500rpm時(shí)，涂層表面平均顯微硬度達(dá)657.4HV0.1，涂層的結(jié)合力達(dá)到最大值47.5N，但此時(shí)涂層非晶相含量卻較400rpm時(shí)涂層非晶含量少。在Ti-35Cu粉末中添加5wt%的Al粉后，涂層的沉積率和致密度增加，球磨11h后，涂層厚度約為550μm；在基體界面處，Ti-33.3Cu-5Al涂層并未形成非晶，而在涂層外表面處，Ti-33.3Cu-5Al涂層則發(fā)生了非晶化。
　　通過有限元模擬發(fā)現(xiàn)經(jīng)過小球多次撞擊