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纯钛纳米化/离子渗氮复合表面减阻耐磨防护技术研究
随着地球科学的发展,其研究空间不断拓展,逐渐形成“上天、入地、下海、登极”完整的研究体系。复杂多变的研究环境对钻探机具的安全性和可靠性提出了新的要求;钻具轻量化是应对复杂外太空研究环境的有效途径之一。
但是,与传统钢质钻具相比,钛及其合金等轻质合金钻具较差的真空摩擦学性能极大程度限制了其应用。因此,本论文力图研发一种有效的表面强化方法以提升钛合金钻具在高真空环境下的减摩耐磨性能。
本论文选取纯钛TA2为研究对象,采用表面纳米化（超声表面滚压）作为离子渗氮的预处理工艺,通过在TA2表面制备梯度纳米晶层来提升渗氮效率,降低渗氮温度。实验结果表明:（1）经超声表面滚压处理后,TA2表面形成了厚度约为200μm的梯度表面强化层;处理后表面平均晶粒尺寸细化至约为38 nm;表面硬度由处理前的140HV<sub>0.05</sub>提升到320 HV<sub>0.05</sub>;硬度的提升使得TA2在大气和真空环境下的耐磨性均明显改善;大气条件下,纳米晶强化层的形成有助于促进摩擦过程中的氧化反应;真空条件下,纳米晶强化层的形成能抑制磨痕表面塑性形 ...
京公网安备 11010802022788号
