钛合金是目前使用的材料中比强度最高的材料之一,它以一系列的优异特性,如优良的耐蚀性、稳定的低温特性、良好的生物相容性等,已经广泛应用于航空航天、化工及生物医学等领域。然而钛合金磨擦因数大、易粘着、耐磨性差、不易润滑等特点,大大限制了钛合金的使用性能及应用范围,特别是严重限制了钛合金作为磨擦副运动部件的使用。为了提高钛合金表面的耐磨损性能,对钛合金进行表面处理,在钛合金表面形成高硬度耐磨层是一种提高其耐磨损性能的重要途经。
利用双层辉光等离子表面冶金技术,以石墨为源极,Ti6Al4V为阴极,一定比例的氮气和氩气为载气,在其表面形成Ti(C,N)改性层。观察分析了改性层的成分、显微组织及相结构,评价了其纳米硬度和室温干滑动磨损条件下的摩擦磨损性能。结果表明:改性层主要组成相为Ti(C0.3N0.7);碳、氮元素分布由表及里呈梯度分布;改性层纳米硬度高达41GPa,较基体明显提高;在室温干摩擦磨损条件下,改性层与基体相比,摩擦因数由0.45降低到0.28,比磨损率也大大下降,表现出优异的耐磨减摩性能。(铱叶)