[发明专利]一种航天钛合金TC4表面减摩耐磨强化层的制备方法

权利要求书

1.一种航天钛合金TC4表面减摩耐磨强化层的制备方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)将TC4试片通过砂纸打磨，并用抛光布抛光，之后再用丙酮进行清洗得到试样；

(2)将试样放入等离子渗氮炉中，开启机械泵，将等离子渗氮炉抽真空，之后通入高纯度NH₃清洗真空炉，再次抽至极限真空并检查漏气率；

(3)启动等离子渗氮炉，设置合适的电压、温度和流量，通入NH₃使压强增大，升高电压，观察等离子渗氮炉内的打弧现象，待打弧消失后，升高电压和导通比，并调整NH₃流量使炉内压强缓慢升高，待温度升高到指定温度后，在该温度下保温，之后随炉冷却；

(4)取出渗氮后的样品，超声清洗并烘干；

(5)把烘干后的样品放置到激光设备的样品台上，设置激光设备的工作电压、电流、激光波长、扫描速度、激光频率、加工功率和加工速度，在软件中绘制激光表面织构的参数并开启激光设备进行织构的制备，得到离子渗氮/表面织构复合处理的样品；

(6)将离子渗氮/表面织构复合处理的样品进行超声清洗，烘干，即在TC4钛合金的表面制备出减摩耐磨强化层。

2.如权利要求1所述的一种航天钛合金TC4表面减摩耐磨强化层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的TC4试片依次通过SiC砂纸600#、800#、1000#、1200#、1500#、2000#打磨，抛光布抛光至表面粗糙度在1μm以下，并在丙酮中清洗15min。

3.如权利要求1所述的一种航天钛合金TC4表面减摩耐磨强化层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将等离子渗氮炉抽成低于1Pa的真空后通入高纯度NH₃清洗真空炉，控制在15min内气压升高不高于5Pa。

4.如权利要求1所述的一种航天钛合金TC4表面减摩耐磨强化层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，启动等离子渗氮炉，通入NH₃使压强增大至70-90Pa，之后逐渐调高电压，待打弧消失后，逐渐升高电压至750-800V，设置导通比为0.6-0.65，调整NH₃流量使炉内压强缓慢升高至500Pa，保温温度为900℃，保温时间为8-12h。

5.如权利要求1所述的一种航天钛合金TC4表面减摩耐磨强化层的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，设置激光设备的工作电压为220V、电流为10A，激光波长为1060nm、扫描速度为800mm/s、激光频率为20kHz、加工功率为10W、加工速度为800mm/s。

6.如权利要求1所述的一种航天钛合金TC4表面减摩耐磨强化层的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，激光表面织构的参数为：直径为300μm，间距为300μm，形状为圆形。