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钛表面激光碳合金化与TiC生长分析

田永生 ,  陈传忠 ,  王德云 ,  徐英 ,  雷廷权

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文章导航 > 激光技术  > 2005 >  29(2): 113-115,137
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shu

钛表面激光碳合金化与TiC生长分析

  • 1.

    山东大学, 材料科学与工程学院, 济南, 250061;

  • 2.

    哈尔滨工业大学, 材料科学与工程学院, 哈尔滨, 150001

    • 作者简介: 田永生(1958- ),男,副教授,主要从事材料表面激光强化与改性研究.陈传忠,通讯联系人.E-mail:cczchen@sdu.edu.cn;田永生(1958- ),男,副教授,主要从事材料表面激光强化与改性研究.陈传忠,通讯联系人.E-mail:cczchen@sdu.edu.cn.
    通讯作者: 陈传忠, cczchen@sdu.edu.cn ; 
  • 基金项目:

    山东省科技攻关计划资助项目(032090107)

  • 中图分类号: TG665

Analysis of the growth mechanism of TiC crystal and the mechanical properties of the laser alloyed layer on the surface of pure titanium

  • 1.

    School of Materials Science and Engineering, Shandong University, ji'nan 250061, China;

  • 2.

    School of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

    • Corresponding author: CHEN Chuan-zhong, cczchen@sdu.edu.cn ;

  • CLC number: TG665

  • 摘要: 利用激光对预涂石墨粉的纯钛(TA2)进行表面熔凝处理。并用扫描电镜、电子探针、X射线衍射和高分辨电子显微镜等分析手段知其合金化层内生成了大量的枝状TiC,发现枝状TiC是由类似块状晶线性排列组成。理论分析了枝状TiC晶体的生长机制是经过连续生长和侧面生长两阶段的生长过程形成的。性能测试表明,其表面硬度较基体大为提高,且摩擦系数较基体明显降低。激光工艺参数影响合金化层的组织性能,选择适宜的工艺参数方能获得理想的表面合金化层。
    Abstract: The laser-alloyed layer is fabricated on the surface of puretitanium with graphite powder.The microstructures and phase constituents of the alloyed layers are investigated by means of SEM,EPMA,XRD and HRTEM.The results show that a great deal of dendritic TiC crystals are formed in the alloyed layer.The growth mechanism of dendritic TiC crystals is theoretically analyzed,at first they continuously grow into dentritic TiC embryo crystals and then each of them acts as many nucleuses on which the lateral growths begin.So the final morphologies of dendritic TiC crystals look as if they were composed of crystallitic grains in a linear arrangement.The test results show that the hardness of the alloyed layers is much higher than that of the matrix and the wear coe fficient of alloyed layers is significantly lower than that of the substrate.Changing laser processing parameters can greatly affect the microstructures and mechanical properties of the alloyed layers,ideal alloyed surface can be achieved only if optimum parameters selected.
  • [1]

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出版历程
  • 收稿日期:  2004-04-29
  • 录用日期:  2004-06-15
  • 刊出日期:  2005-03-25

钛表面激光碳合金化与TiC生长分析

    通讯作者: 陈传忠, cczchen@sdu.edu.cn; 
    作者简介: 田永生(1958- ),男,副教授,主要从事材料表面激光强化与改性研究.陈传忠,通讯联系人.E-mail:cczchen@sdu.edu.cn;田永生(1958- ),男,副教授,主要从事材料表面激光强化与改性研究.陈传忠,通讯联系人.E-mail:cczchen@sdu.edu.cn
  • 1. 山东大学, 材料科学与工程学院, 济南, 250061;
  • 2. 哈尔滨工业大学, 材料科学与工程学院, 哈尔滨, 150001
  • 收稿日期: 2004-04-29
  • 录用日期: 2004-06-15
  • 网络出版日期: 2005-03-25
基金项目:  山东省科技攻关计划资助项目(032090107)

摘要: 利用激光对预涂石墨粉的纯钛(TA2)进行表面熔凝处理。并用扫描电镜、电子探针、X射线衍射和高分辨电子显微镜等分析手段知其合金化层内生成了大量的枝状TiC,发现枝状TiC是由类似块状晶线性排列组成。理论分析了枝状TiC晶体的生长机制是经过连续生长和侧面生长两阶段的生长过程形成的。性能测试表明,其表面硬度较基体大为提高,且摩擦系数较基体明显降低。激光工艺参数影响合金化层的组织性能,选择适宜的工艺参数方能获得理想的表面合金化层。

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