T***钛棒材，TC11钛合金

T***概述

钛合金T***材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(a+b)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。

比强度大。T***的强度sb=1.012MPa，密度g=4.4*103，比强度sb/g=23.5，

而合金钢的比强度sb/g小于18。钛合金热导率低。钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，

T***的热导率l=7.955W/m·K。钛合金的弹性模量较低。T***的弹性模量E=110GPa，

约为钢的1/2，故钛合金加工时容易产生变形。T***(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金

钛合金T***采用两种注入方案进行表面改性，试验表明，钛合金经离子注入后，提高了显微硬度，

显著地降低了滑动摩擦系数，有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理，

对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析，获得满意的结果.

钛合金T***试件制备及注入条件1.1 试件制备

　　选航空用的T***、TA7钛合金，试件制成圆盘状，尺寸为40*5mm，所有试件表面均抛光至镜面.

　　1.2 离子注入条件

　　两种钛合金都分别采用两种注入方案：

①在T***及TA7钛合金试件上溅射镀Ti，Ti膜总厚度为540nm(5400A).在镀Ti膜过程中，

同时用(N+ +N+2)进行动态反冲注入，束流能量为50keV，束流密度为45μA/cm2，

剂量为7*1017/cm2，靶室真空度为1.33*10-2Pa；

　　②在①的基础上，再注入C+，束流能量为40keV，剂量为3*1017/cm2.

钛合金T*** 硬度测量

用HXD-1000数字式显微硬度计测量了注入与未注入试件的显微硬度，

测量载荷为4.9×10-2N，测量结果列于表1.

　　表1 显微硬度测量结果

　　材料表面状态显微硬度/MPa 硬度提高倍数

　　未注入2690 0

　　T*** 注入(N+ +N+2) 6399 1.38

　　注入(N+ +N+2)+C+ 3436 0.28

　　未注入3133 0

　　TA7 注入(N+ +N+2) 4276 0.36

　　注入(N+ +N+2)+C+ 4073 0.30

从表1看出，离子注入后，试件的显微硬度都有不同程度的提高，

其中T***钛合金注入(N+ +N+2)混合束后硬度约提高1.4倍.

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