纯钛ta1和钛合金tc4表面固体渗硼 - 东北大学.pdfVIP

第３５卷第９期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．９ ２０１４年 ９月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｓｅｐ．２０１４ 　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－３０２６．２０１４．０９．０１６ 纯钛ＴＡ１和钛合金ＴＣ４表面固体渗硼 李凤华，董梦格，王丽娜，樊占国 （东北大学 材料与冶金学院，辽宁 沈阳　１１０８１９） 摘　　　要：采用固体粉末法分别对基体组织为 －Ｔｉ的ＴＡ１和基体组织为（ ＋ ）－Ｔｉ的ＴＣ４钛合金表 α α β 面进行了渗硼，在偏光显微镜和扫描电镜（ＳＥＭ）下观察了渗层的形貌，用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析了渗层的 物相组成．实验结果表明，渗硼温度在８５０～１０００℃范围内，ＴＡ１表面渗层为平行于基体表面的多层结构，为 ＴｉＯ相和ＴｉＢ相；当渗硼温度高于９２０℃时ＴｉＢ为主要组成并出现了ＴｉＢ 相，且硼钛化合物的含量随温度升 ３ ２ 高而增加．当渗硼温度低于１０００℃时，ＴＣ４表面渗层为ＴｉＯ相和ＴｉＢ相，在渗硼温度高于１０００℃时，渗层为 ３ ＴｉＢ ＋ＴｉＢ晶须结构．渗硼温度高于１０００℃是ＴＡ１和ＴＣ４表面形成硼钛化合物的充分条件． ２ 关　键　词：纯钛ＴＡ１；钛合金ＴＣ４；硼钛化合物；固体渗硼；扩散机理 中图分类号：ＴＧ１５６８　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１４）０９－１２８４－０５ ＳｏｌｉｄＢｏｒｏｎｉｚｉｎｇｏｎｔｈｅＳｕｒｆａｃｅｏｆＰｕｒｅＴｉｔａｎｉｕｍ ＴＡ１ａｎｄ ＴｉｔａｎｉｕｍＡｌｌｏｙＴＣ４ ＬＩＦｅｎｇｈｕａ，ＤＯＮＧＭｅｎｇｇｅ，ＷＡＮＧＬｉｎａ，ＦＡＮＺｈａｎｇｕｏ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＬＩ Ｆｅｎｇｈｕａ，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｆｈ＠ｓｍｍ．ｎｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｏｌｉｄｐｏｗｄｅｒｂｏｒｏｎｉｚｉｎｇ，ｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｗｉｔｈｍａｔｒｉｘｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＴｉｏｆＴＡ１ａｎｄ（ ＋ ）ＴｉｏｆＴＣ４，ｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｂｏｒｉｄｅｌａｙｅｒｗａｓ α α β ｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｐｏｌａｒｉｚｉｎｇｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａｎｄｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）．Ｔｈｅｐｈａｓｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｂｏｒｉｄｅｌａｙｅｒｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙＸｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎ ｂｏｒｏｎｉｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ８５０～１０００℃，ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｌａｙｅｒｓｏｎＴＡ１ｉｎａｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｐａｒａｌｌｅｌｅｄｔｏｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ｗｈｉｃｈｃｏｍｐｏｓｅｓｏｆＴｉＯａｎｄＴｉＢｐｈａｓｅｓ． ３ Ｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ９２０℃，ＴｉＢｂｅｃｏｍｅｓｔｈｅｍａｊｏｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｎｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｌａｙｅｒｗｉｔｈＴｉＢ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｉｔａｎｉｕｍ ｂｏｒｉｄｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅ