半导体激光热输入对渗氮层结构和性能的影响
李文生1; 高凤琴1; 武彦荣2; 梁刚2; 张文斌1; 石玗1
2019
Source Publication表面技术
ISSN1001-3660
Volume48Issue:10Pages:116-124
Abstract目的提高Ti-6Al-4V钛合金的表面硬度和耐磨性,解决失效问题。方法利用半导体激光器在纯氮气氛下对Ti-6Al-4V钛合金表面进行激光渗氮处理,研究激光功率和扫描速度耦合作用下不同热输入对渗氮层质量的影响。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪,对渗氮层的物相组成、截面微观组织以及元素分布进行表征,采用显微维氏硬度仪测量渗氮层截面硬度分布。结果不同热输入下Ti-6Al-4V钛合金氮化区域均生成TiN相,且含量随热输入的增大而增加,渗氮层厚度随热输入的增大呈近似直线增长。渗氮层组织由表及里依次由连续的TiN薄层、柱状晶、树枝晶和针状晶组成,使渗氮层内硬度随层厚的增加呈下降趋势,随热输入的增大,树枝晶中粗枝晶的数量增加,渗氮层硬度也随之增加。然而当热输入较高(320 J/mm)时,渗氮层内产生大量的裂纹。结论利用激光气体氮化技术,控制热输入为210~275 J/mm时,在Ti-6Al-4V钛合金表面制备渗氮层,其表面成形良好、无裂纹,厚度约为413~517 mum,近表层硬度较基材提高2.5倍以上。
KeywordTi-6Al-4V钛合金 激光渗氮 半导体激光器 热输入 渗氮层 裂纹
Indexed ByCSCD
Language中文
WOS Research AreaMetallurgy & Metallurgical Engineering
WOS SubjectMETALLURGY METALLURGICAL ENGINEERING
CSCD IDCSCD:6598050
Document Type期刊论文
Identifierhttp://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/75410
Collection材料科学与工程学院
Affiliation1.兰州理工大学, 有色金属先进加工与再利用国家重点实验室, 兰州, 甘肃 730050, 中国
2.东方电气集团东方汽轮机有限公司, 德阳, 四川 618000, 中国
3.白俄罗斯国家科学院机械工程联合研究院, 明斯克, 白俄罗斯 220072
First Author AffilicationLanzhou University of Technology
First Signature AffilicationLanzhou University of Technology
Recommended Citation
GB/T 7714
李文生,高凤琴,武彦荣,等. 半导体激光热输入对渗氮层结构和性能的影响[J]. 表面技术,2019,48(10):116-124.
APA 李文生,高凤琴,武彦荣,梁刚,张文斌,&石玗.(2019).半导体激光热输入对渗氮层结构和性能的影响.表面技术,48(10),116-124.
MLA 李文生,et al."半导体激光热输入对渗氮层结构和性能的影响".表面技术 48.10(2019):116-124.
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