【摘 要】
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钛合金具有比强度高、热强性好、耐蚀及生物相容性好等优点，广泛应用于航空航天、化工、生物医疗领域，然而钛合金耐磨性差以及易发生粘着的缺点，限制了它的应用。如何解决这个问
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钛合金具有比强度高、热强性好、耐蚀及生物相容性好等优点，广泛应用于航空航天、化工、生物医疗领域，然而钛合金耐磨性差以及易发生粘着的缺点，限制了它的应用。如何解决这个问题，一直是人们所关注的课题。离子渗金属技术是在离子氮化基础上发展起来的一种等离子体表面冶金技术，可以在金属及合金表面形成所需要的合金元素扩散层和沉积层。为了探索一种提高钛合金表面耐磨性的工艺，本文采用辉光离子渗金属方法，在Ti-6Al-4V表面进行了离子渗Mo-Ni及摩擦磨损试验，获得了预期的结果：
1．本实验通过离子渗金属技术在Ti-6Al-4V合金表面制备渗钼镍层，扩散层为MoTi相。Ti与Mo形成的是置换固溶体，合金层中MoTi相的出现使得材料的硬度值有了较大的提高，合金层主要是由金属间化合物MoTi组成，晶粒可能沿着(110)和(200)两个晶面择优取向生长，而沉积层由Ni2Mo3N和Mo2N及Mo组成。
2．渗钼镍层的硬度值最高达到了1122HV，比基体的硬度值提高了两倍。
3．离子渗金属工艺参数对渗层厚度和硬度的影响：
(1)温度越高，表面渗层越厚，硬度值提高。但是温度超过960℃，晶粒变得粗大表面硬度降低。
(2)保温时间越长渗层越厚；渗层厚度增加，硬度值提高，
(3)气压过高工件表面打弧现象很厉害，影响正常的渗金属；
(4)极间距越大，渗层越薄，硬度越低。极间距过小，不产生空心阴极效应；
(5)随着源极电压和阴极电压的升高，渗层逐步增厚，硬度值增大。但当源极电压超过850V后，渗层钼镍的含量基本保持不变。
4．通过实验总结工作气压为20Pa左右；极间距取15mm；预轰击时间设定为30min，源极电压设定在850V、阴极电压为650V；渗金属温度960℃，保温时间4小时为最佳工艺。
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