一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法与流程

文档序号:12168585阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:包括以下步骤:

S01,对钛合金进行预处理;

S02,再对钛合金表面进行超声深滚纳米化加工处理:将S01处理后的钛合金表面涂抹润滑油,再进行超声深滚纳米化加工处理,在钛合金表面制备出梯度纳米结构金属层;

S03,再对钛合金表面进行辉光离子渗氮处理,得到钛合金表面梯度纳米结构氮化层。

2.根据权利要求1所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:S01中预处理的方法为:将钛合金先在真空炉中进行真空高温退火处理,然后用磨床将表面磨光至平整、光洁且无划痕,再用石油醚和酒精对表面进行洁净化处理,自然干燥备用。

3.根据权利要求2所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:高温退火的温度为700~850℃,时间为1~4h,真空炉冷至室温后取出钛合金。

4.根据权利要求1所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:S02中超声深滚纳米化加工处理的工艺参数为:主轴转速为300~600r/min,横向进给量为1~5mm/min,加工速度为50~100mm/min,工作静压力为200~600N,输出频率为20~25KHz,处理次数为8~12次,输出振幅为10~30μm。

5.根据权利要求1所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:S03是在离子氮化炉中完成,辉光离子渗氮处理的工艺参数为:气体流量为20~100L/min,炉内压力为0.5~1.5KPa,阴阳极电压为400~600V;钛合金表面在400~450℃保温渗氮2~4h,然后升温至540~620℃保温20~24h进行持续渗氮处理,得到厚度为5.5~6.5μm钛合金表面梯度纳米结构氮化层。

6.根据权利要求5所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:所述离子氮化炉的型号为LHJMTi125A-2。

7.根据权利要求1所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:所述钛合金为α+β型钛合金。

8.根据权利要求7所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:所述α+β型钛合金为TC4钛合金。

9.根据权利要求8所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:所述TC4钛合金由以下组分组成:Al 5.5~6.8wt%,V 3.5~4.5wt%,Fe 0.1~0.3wt%,C 0.02~0.10wt%,N 0.01~0.05wt%,H 0.005~0.015wt%,O 0.1~0.2wt%,余量为Ti。

10.根据权利要求8所述的一种在钛合金表面制备梯度纳米结构氮化层的方法,其特征在于:所述TC4钛合金由以下组分组成:Al 6.0~6.4wt%,V 3.8~4.2wt%,Fe 0.15~0.25wt%,C 0.04~0.08wt%,N 0.02~0.04wt%,H 0.008~0.012wt%,O 0.14~0.18wt%,余量为Ti。

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