表面納米化對Ti-6Al-4V合金腐蝕行為的影響

法國學(xué)者對Ti-6Al-4V合金進(jìn)行表面機(jī)械磨損處理(SMAT)，通過極化曲線及電化學(xué)阻抗能譜(EIS)研究了其在林格氏溶液中的腐蝕行為。

實(shí)驗(yàn)用Ti-6Al-4V合金化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為:C 0.08%，N 0.05%，F(xiàn)e 0.3%，Al 5.5%，V 3.5%，O 0.08%，H 0.015%。試樣尺寸為20 mm×10 mm×3 mm，經(jīng)過拋光、丙酮與蒸餾水溶液超聲波清洗、烘干后進(jìn)行表面機(jī)械磨損處理，試樣狀態(tài)為熱加工態(tài)，未經(jīng)過預(yù)處理或時(shí)效。SMAT處理在空氣中進(jìn)行，采用牌號為100Cr6的小球，第一組處理時(shí)間為15 min，小球直徑為2 mm，第二組處理時(shí)間為20 min，小球直徑為3 mm。對沒有經(jīng)過SMAT處理和兩種不同SMAT處理后的Ti-6Al-4V合金表面硬度及其在林格氏溶液(pH值7.2，溫度37℃)中的極化曲線和電化學(xué)阻抗能譜進(jìn)行測試。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過SMAT處理后Ti-6Al-4V合金表面生成了納米層，平均晶粒尺寸為50 nm。SMAT處理后，Ti-6Al-4V合金的表面硬度顯著提高，尤其是經(jīng) SMAT2處理后，表面硬度達(dá)到 450 HV0.2。SMAT處理可以提高Ti-6Al-4V合金的自有電位，提高耐腐蝕性能。

今后的工作將采用表面機(jī)械磨損+氮化復(fù)合處理來進(jìn)一步提高Ti-6Al-4V合金腐蝕及耐磨性能。

10.13567/j.cnki.issn1009-9964.2014.02.017

黃張洪摘譯自《Surface＆Coatings Technology》