鋯鈦合金表面熱氧化膜的顯微組織和摩擦學(xué)性能.pdf

1、本文著眼于改善鋯鈦合金摩擦磨損性能，通過空氣中熱氧化及隨后真空擴(kuò)散處理在其表面制備了一層氧化物薄膜。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射分析儀（XRD）、X射線光電子能譜分析儀（XPS）及透射電子顯微鏡（TEM）對空氣中熱氧化及熱氧化隨后真空擴(kuò)散處理氧化膜的顯微組織結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行了分析，闡明了真空擴(kuò)散處理對熱氧化膜成分和組織結(jié)構(gòu)的影響。利用納米硬度儀及銷盤式摩擦磨損試驗機(jī)對熱氧化膜的硬度及摩擦磨損性能進(jìn)行測試，分析了熱氧化膜對硬度和

2、摩擦磨損行為的影響。
　　研究結(jié)果表明，空氣中熱氧化處理會在鋯鈦合金表面生成一層氧化膜，其厚度隨著氧化時間和溫度的升高而逐漸增加，達(dá)到一定值后其變化不顯著。600℃以上熱氧化會使氧化膜開裂甚至剝落。空氣中熱氧化生成的氧化膜主要由非晶態(tài)Ti2ZrO6組成，隨著氧化時間和溫度的升高而逐漸發(fā)生晶化。真空擴(kuò)散處理后在氧化物與基體間生成 O擴(kuò)散層。此時熱氧化膜由氧化層和擴(kuò)散層組成，熱氧化膜總厚度增加。真空擴(kuò)散處理會促使非晶態(tài)氧化物發(fā)生晶化。