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钛合金抗蚀、抗磨、抗疲劳表面技术的研究

张轲  
【摘要】: 以提高钛合金抗磨、抗蚀、抗疲劳性能为宗旨,本文系统地研究了化学镀 Ni-P、Ni-P-PTFE以及钛合金(TC4)镀前活化处理工艺,提出了较佳的钛合金 基体上化学镀前活化工艺和Ni-P、Ni-P-PTFE镀覆工艺,并对钛合金化学镀的 工艺流程进行了优化。利用X射线衍射技术、扫描电镜及能谱分析等手段,分 析了Ni-P,Ni-P-PTFE镀层的结构,观察了镀层表面形貌,利用浸泡法和电化 学方法研究了化学镀层的耐蚀性,利用球一盘磨损试验机和高频疲劳试验机分 别评价了化学镀处理对钛合金抗磨和抗微动疲劳性能的影响,结果表明: (1)250℃×4h的低温烘烤不影响Ni-P,Ni-P-PTFE镀层的非晶结构,而400 ℃×1h的热处理使镀层完全晶化,硬度值分别增加71%和89%。 (2)在80℃的3.5%NaCl和10%H_2SO_4水溶液中,Ni-P和Ni-P-PTFE镀层均 具有优异的耐蚀性。 (3)在室温干摩擦条件下,Ni-P和Ni-P-PTFE膜层分别与GCr15钢球配副 时的摩擦系数和磨损速率均明显低于钛合金与GCr15钢球配副,特别是Ni-P- PTFE镀层具有优良的减磨性能。 (4)在室温下,化学镀Ni-P和Ni-P-PTFE分别与喷丸相结合均使钛合金基 体微动疲劳抗力有不同程度的提高,但都不及单独喷丸的效果好。


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