鍍鈦鈹青銅互擴(kuò)散層表征與鈦濃度分布計(jì)算機(jī)模擬.pdf

1、本文針對(duì)鈹青銅合金（QBe2.0）耐磨性差的問(wèn)題，采用磁控濺射鍍鈦后高溫?zé)釘U(kuò)滲處理的方法制備了表面改性層，并采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡對(duì)鍍Ti膜和改性層的表面及截面形貌進(jìn)行了觀察，采用能譜儀分析了元素分布，用X射線衍射法對(duì)相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，采取顯微硬度測(cè)試和摩擦磨損試驗(yàn)對(duì)改性層的性能進(jìn)行了表征與分析，并建立擴(kuò)散模型，完成了鈦濃度分布依不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)變化的解析及數(shù)值模擬。
　　使用磁控濺射方法可以制備出表面平整、致密，膜層厚度均勻

2、，質(zhì)量較高的Ti膜。鍍Ti膜的成分為α-Ti，且在（002）晶面出現(xiàn)了擇優(yōu)生長(zhǎng)。
　　經(jīng)熱擴(kuò)滲處理后的試樣表面獲得了主要相組成為CuTi2、Cu4Ti3、Cu3Ti2、Cu3Ti、Be3Ti2Cu的改性層。改性層表面質(zhì)量良好，隨著時(shí)間的增加和溫度的升高，改性層中各組分含量呈現(xiàn)規(guī)律性變化。改性層的厚度隨溫度升高呈上升趨勢(shì)，但是不與熱擴(kuò)滲時(shí)間正相關(guān)。
　　Cu-Ti化合物組成的改性層明顯提高了試樣表面硬度，鍍Ti膜厚度5.84μ

3、m的鈹青銅合金經(jīng)700℃熱擴(kuò)滲6h后，表面硬度達(dá)到了751HV0.010，摩擦系數(shù)和磨損率大幅降低。經(jīng)改性后主要的改性層磨損機(jī)制以氧化磨損為主。
　　對(duì)熱擴(kuò)滲處理后的試樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)工藝時(shí)效試驗(yàn)，改性層成分及硬度沒(méi)有明顯變化，基體層硬度由100 HV0.010左右提高到300 HV0.010以上。
　　對(duì)鍍Ti鈹青銅在650℃、700℃、750℃三個(gè)溫度下熱擴(kuò)散不同時(shí)間的Ti濃度分布建立物理模型，求解出數(shù)學(xué)解析解，并給出數(shù)值結(jié)果