TC11鈦合金滲氧工藝及其應(yīng)用研究.pdf

1、為了提高航空發(fā)動機用鈦合金零部件表面的耐磨性能，本論文研究了TC11鈦合金滲氧工藝參數(shù)，通過對滲氧后滲層金相組織、掃描電鏡和表面X射線衍射相的分析，以及機械性能和耐磨性試驗，驗證了滲氧工藝的可行性。證明鈦合金滲氧能顯著提高零件表面耐磨性和加工后的表面光潔度。
　　TC11滲氧加熱過程中，形成一個由α硬化層（氧在α-Ti中的過飽和固溶體）和鈦的氧化物層所組成的擴散層。氧化膜是致密的，并且與α硬化層結(jié)合很牢固。TC11鈦合金滲氧主要工

2、藝參數(shù)選定為800℃×10h。在此參數(shù)下，可得到表面顯微硬度HV0.05≥500kg/mm2，α硬化層深度d=0.035～0.100mm范圍之內(nèi)，α硬化層厚度和表面顯微硬度等指標(biāo)全部滿足設(shè)計圖紙的要求。滲氧零件表面光滑，且無疏松氧化皮。
　　TC11合金在800℃×10h滲氧后，組織為等軸初生α+β轉(zhuǎn)變組織，滲氧處理基本不改變其組織。合金基體和表層附近的顯微組織基本無區(qū)別，滲氧層與基體之間沒有明顯的分界線。
　　TC11鈦合

3、金經(jīng)滲氧后，其相對耐磨性顯著提高，提高幅度達(dá)兩個數(shù)量級。滲氧后除膜，使其耐磨性略有降低，但仍保持提高相對耐磨性達(dá)兩個數(shù)量級；但滲氧卻降低合金塑性和疲勞強度。滲氧后其基體延伸率、斷面收縮率和疲勞性能均降低，但滲氧去除氧化膜后延伸率、斷面收縮率和疲勞性能均有所提高，所以氧化膜必須去除。去除方法可采用研磨、滾磨、拋光等方法。這樣既可以徹底去除氧化膜，又能保證表面顯微硬度和表面光潔度。
　　TC11合金零件滲氧工藝流程確定為：毛料第一次退