钛及钛合金表面怎么硬化处理

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　　宝鸡市博瑞德金属材料有限公司位于有中国钛谷之称的陕西宝鸡市高新开发区宝钛路南段9号。依托于浓厚的钛产业文化和雄厚的钛材料加工制造技术，专业加工钛及钛合金板，钛环、钛法兰、钛锻件、钛复合板、医用钛棒、医用钛板、钛加工件、钛丝、钛箔材等。

　　钛外表硬化的目的是进步耐磨性，并消除在冲突条件下工作的零件发生相互黏附的危险性。在硬度进步的一起，有或许耐蚀性能及疲劳强度也有所进步。这儿首要重视外表硬度的进步,重视工艺本身及其对外表硬度进步的影响。现已发现有一种根据氧化的复式处理法,它可在Ti-6Al-4V上生成性能最佳的硬化层。这种增强/分散氧化处理(BDO)能生成一层厚的亚外表层,以加强薄的外表耐磨损热氧化(TO)层。

　　该工艺由www.lh-ti.com公司开发,它类似于钢的真空渗碳处理。将所需增加元素,这儿为氧,以大的势能构成一高浓度外表层,然后在真空下将其分散进入基体。按照此要求进行处理,生成的硬化层为精确的C形,这种硬化层用一般分散处理是不能生成的。TO处理构成了一薄层“金红石”(与“八面石”办法相对)氧化钛(TiO2)层,并还有一窄的氧分散区。外表层有着好的耐冲突性,但它需求更厚些的BDO低衬层支撑,以便接受更大应力载荷。

　　钛在高温下会与氧,氮等气体发生反响，引起硬化，高温下(800-900度)进行氮化处理，使其外表维氏硬度高达700以上;经过堆焊，在氩气中同入适量的氮气或许氧气，使其外表硬度能够进步2—3倍;经过离子电镀，使其外表生成一层氮化钛，厚度在5微米左右，外表维氏硬度竟然高达16000—20000;镀铬等。

　　此处理应在一压力保护气氛的炉子中进行并很好地操控,它可方便地改变处理结束时的气体成分,以生成均匀的无气孔金红石层。其结果类似于TO工艺处理。这样它以一步办法进行了复式处理,更不需如BDO/TO组合处理那样的三步,然后明显节能。此工艺仅用彻底惰性气体———氩气和氧气,因而十分环保,无毒气,不会引起全球温室效应。虽然工艺很好,但真空处理费用贵重,且氧化/分散二步处理中有明显的操控问题。即使在真空中的分散时间固定不变,第一步中构成氧化物含量的细小变化,也会引起其最后硬度散布的明显不同。

　　此工艺彻底依赖于经历操控。另一方面,在气体分散进程中,例如,可由氧化锆电极直接操控氧电势,然后相对简单地构成所需安稳散布曲线形状。因而发现了另一代替办法,它更类似于气体渗碳处理,将参加元素,即氧,以气体办法构成可控势能源来操控处理进程。

　　钛合金渗碳在外表上生成TiC相,具有非常髙的硬度。可是TiC层与基体的结合力很差，阻碍实际使用。钛外表渗硼生成TiB2相，硬度也很高。据文献报道，将酸洗后的钛零件包埋在无定型硼粉和A1203粉各半的混合粉末(其间加有0.75%-1.0%的NH4F*HF)中，在1010度保温1小时,即可生成TiB2层。

　　在上述条件下,该涂层的厚度依合金不同而异，工业纯钛上生成的涂层厚度为25p,TC4钛合金上构成厚度为20um，硬度在HV2800-3450的规模。渗硼的温度要求高,这使其使用受到必定限制。假如先在钛板上电镀铁，之后进行硼化，能够降低硼化温度到870度,镀层厚度可达40um，硬度可到HV2300。由于钛也与氮反响,因而必须用氩气作为载体。

　　假如用氧/氮混合气体(空气)作为氧源,那在氧的分散温度(约850℃)就会构成满足的氮化物它会减小氧的分散。为了优化氧分散层的深度和散布,氧的浓度需满足高,以产生最大分散速率。但它不能高至构成一连续的外表氧化膜,据报道,它会阻挡分散。