a，采用强流脉冲电子束辐照轰击镀镍钛表面，进行表面合金化处理；处理参数为:加速电压10 kV，电流150A，脉冲间隔30秒，脉冲次数为40次，在纯钛基体上制成钛镍合金层。
[0022]按照实施案例I制备的钛镍合金层XRD谱图如图1所示。XRD谱图表明合成了Ti2Ni合金。按照实施案例I制备的钛镍合金层在在负载5N，转速10r/min，摩擦副为小止推圈，试验时间为1min条件下，测得合金层表面干基摩擦系数为0.31，远低于纯钛0.53。使用聚四氟乙烯将试样封闭，暴露部分为边长1mm的正方形形状，应用电化学工作站，采用饱和甘汞和铂三电极体系，测试纯钛及按照实施例1制备的钛合金耐腐蚀性能，腐蚀液体为按照IS0/TR10271制备的人工唾液，腐蚀时间为24小时，扫描速度为5mV/s，测得制备的钛合金表面腐蚀电位为-0.156V，而纯钛的腐蚀电位为-0.327V，说明合金化后，耐腐蚀性增强。
[0023]实施例2:
一种采用电子束合成钛镍合金层的方法，包括如下工艺步骤:
1、将直径30mm的纯钛基体先用600#水砂纸粗磨表面，再用1200#水砂纸细磨，直至钛片表面平整光亮后，放入脱脂液中，脱脂处理后用清水清洗。
[0024]2、将脱脂处理后的钛基体放入配制好的电镀镍液中，进行镀镍处理，制备镀镍钛，镍镀层的厚度为8 μm，电镀液的成分为:硫酸镍50g/L、硼酸10g/L、十二烷基硫酸钠3mg/L。
[0025]3、将钛基镀镍试样用清水反复清洗镍层；将表面不含电镀液的镀镍钛烘干；将表面干净的钛基镀镍试样放入强流脉冲电子束真空样品室内。
[0026]4、启动强流脉冲电子束仪器，涡轮分子泵抽真空至真空度至2.0X 10_2Pa，采用强流脉冲电子束辐照轰击镀镍钛表面，进行表面合金化处理；处理参数为:加速电压15 kV，电流80A，脉冲间隔50秒，脉冲次数为10次，在纯钛基体上制成钛镍合金层。
[0027]按照实施案例2制备的钛镍合金层XRD谱图如图2所示。XRD谱图表明合成了Ti2Ni合金。按照实施案例2制备的钛镍合金层在在负载5N，转速10r/min，摩擦副为小止推圈，试验时间为1min条件下，测得合金层表面干基摩擦系数为0.29，远低于纯钛0.53。使用聚四氟乙烯将试样封闭，暴露部分为边长1mm的正方形形状，应用电化学工作站，采用饱和甘汞和铂三电极体系，测试纯钛及按照实施例2制备的钛合金耐腐蚀性能，腐蚀液体为按照IS0/TR10271制备的人工唾液，腐蚀时间为24小时，扫描速度为5mV/s，测得制备的钛合金表面腐蚀电位为-0.116V，而纯钛的腐蚀电位为-0.327V，说明合金化后，耐腐蚀性增强。
[0028]实施例3:
一种采用电子束合成钛镍合金层的方法，包括如下工艺步骤:
1、将直径30mm的纯钛基体先用600#水砂纸粗磨表面，再用1200#水砂纸细磨，直至钛片表面平整光亮后，放入脱脂液中，脱脂处理后用清水清洗。
[0029]2、将脱脂处理后的钛基体放入配制好的电镀镍液中，进行镀镍处理，制备镀镍钛，镍镀层的厚度为6 μm，电镀液的成分为:硫酸镍50g/L、硼酸10g/L、十二烷基硫酸钠3mg/L。
[0030]3、将钛基镀镍试样用清水反复清洗镍层；将表面不含电镀液的镀镍钛烘干；将表面干净的钛基镀镍试样放入强流脉冲电子束真空样品室内。
[0031]4、启动强流脉冲电子束仪器，涡轮分子泵抽真空至真空度至2.3X10_2Pa，采用强流脉冲电子束辐照轰击镀镍钛表面，进行表面合金化处理；处理参数为:加速电压12 kV，电流120A，脉冲间隔35秒，脉冲次数为35次，在纯钛基体上制成钛镍合金层。
[0032]按照实施案例3制备的钛镍合金层XRD谱图如图3所示。XRD谱图表明合成了Ti2Ni合金。按照实施案例3制备的钛镍合金层在在负载5N，转速10r/min，摩擦副为小止推圈，试验时间为1min条件下，测得合金层表面干基摩擦系数为0.25，远低于纯钛0.53。使用聚四氟乙烯将试样封闭，暴露部分为边长1mm的正方形形状，应用电化学工作站，采用饱和甘汞和铂三电极体系，测试纯钛及按照实施例3制备的钛合金耐腐蚀性能，腐蚀液体为按照IS0/TR10271制备的人工唾液，腐蚀时间为24小时，扫描速度为5mV/s，测得制备的钛合金表面腐蚀电位为-0.023V，而纯钛的腐蚀电位为-0.327V，说明合金化后，耐腐蚀性增强。
【主权项】
1.一种采用电子束合成钛镍合金层的方法，其特征在于:包括如下工艺步骤: (1)纯钛基体面预处理:将直径30mm的纯钛基体依次经过打磨至表面光亮平整、脱脂、清洗、烘干，以去除表面杂质、油脂和水； (2)将预处理后的钛基体放入配制好的电镀液中，在电流密度为3A/dm2,电镀温度45°C条件下进行电镀镍处理，在钛基体表面获得的镀层厚度为4~8 μπι; (3)将带有镀层的经清洗，烘干后获得基体钛基镀镍试样，放入强流脉冲电子束仪器的真空样品室内； (4)启动强流脉冲电子束仪器，抽真空至真空度小于3X10_2Pa后，采用强流脉冲电子束辐照轰击钛基镀镍试样表面，进行表面合金化处理；处理参数为:加速电压10-15kV，电流80-150A，脉冲间隔1-60秒，脉冲次数为10-50次，在钛基体上制成钛镍合金层。
2.采用权利要求1所述的采用电子束合成钛镍合金层的方法，其特征在于:所述的电镀液的成分为:硫酸镍50g/L、硼酸10g/L、十二烷基硫酸钠3mg/L。
3.采用权利要求1所述的采用电子束合成钛镍合金层的方法，其特征在于:所述的钛镲合金层的成分为Ti2Ni合金。
4.采用权利要求1所述的采用电子束合成钛镍合金层的方法，其特征在于:所述的抽真空采用的设备为涡轮分子泵。
【专利摘要】一种采用电子束合成钛镍合金层的方法，包括如下工艺步骤：1纯钛基体面预处理：2将预处理后的钛基体放入配制好的电镀液中，进行电镀镍处理，在钛基体表面获得的镀层厚度为4~8μm，3将带有镀层的经清洗，烘干后获得基体钛基镀镍试样，放入强流脉冲电子束仪器的真空样品室内；4采用强流脉冲电子束辐照轰击钛基镀镍试样表面，进行表面合金化处理，在钛基体上制成钛镍合金层。本发明的有益效果：对纯钛金属进行合金化处理能够赋予其优异的耐磨性能并有效地改善基体的耐腐蚀性能，该合金层与钛金属基体有良好的结合力。采用电镀的方式在纯钛表面覆上镍层，具有易于实施，经济适用的优点。采用强流脉冲电子束辐射轰击合金化，处理过程中，具有操作简单，避免空气污染，提高合金层纯度的优点。<b />
【IPC分类】C25D3-12, C25D5-50
【公开号】CN104562098
【申请号】CN201410836806
【发明人】刘艳辉, 苏镜宇, 高景龙, 智业, 王迪, 曹健
【申请人】沈阳理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日