[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

摘要

本发明公开了一种航天钛合金TC4表面减磨耐磨强化层的制备方法，属于航天材料表面强化技术领域，所述方法首先对钛合金进行离子渗氮，在钛合金表面形成一层氮化物层，同时，在离子渗氮处理的基础上又进行了激光表面织构处理，在解决了钛合金不耐磨问题的同时，解决了渗氮层在摩擦过程中产生的硬质磨屑参与摩擦造成的摩擦系数高，磨粒磨损严重的问题；将离子渗氮技术和激光表面织构技术结合，应用于TC4钛合金，既解决了钛合金耐磨性差的问题，又解决了渗氮后钛合金的摩擦系数大，磨粒磨损严重的问题。所获得的具有表面减摩耐磨强化层的TC4航天钛合金用于航天器紧固件等耐磨件时具有较高的抗摩擦磨损性能和良好的可靠性和稳定性。

主权项

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。