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摘要
目的 采用超声振动与微锻技术相结合的表面改性技术，在Ti-6Al-4V基体上获得组织优良、物理性能好的Ti3Al熔覆层。方法 搭建超声微锻装置，采用单因素实验研究超声振幅、加工温度、锻打力、锻打时间对熔覆层金相组织、晶粒以及显微硬度的影响规律。借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计对熔覆层的宏观形貌、微观组织及显微硬度进行分析和测试。结果在超声微锻处理下，熔覆层组织与性能得到显著改善。熔覆层表面平整度与超声振幅呈正相关，随着超声振幅、锻打力的增大，粗大的树枝状α2相逐渐锻碎细化为大量的短棒状α2相和针状α2相以及少量的片层状α2相和等轴α2相，等轴晶的含量与分布范围增大，晶粒细化效果越来越明显。熔覆层各区域的显微硬度值均随着超声振幅、锻打时间的增加而有不同程度的提高。当超声振幅为7μm时，熔覆层顶部、中部、底部的显微硬度分别提高了18.4%、22.8%、51.5%。当锻打时间为5 s时，熔覆层顶部、中部、底部的显微硬度分别提高了15.5%、15.8%、37.8%。熔覆层顶部显微硬度值随着锻打力的增大呈现出逐渐升高的趋势，显微硬度最高可达55.1HRC，其他区域的硬度呈现逐渐降低的趋势。结论 超声微锻能够有效改善熔覆层的宏观形貌以及内部组织，细化晶粒，选择合适的工艺参数可进一步提高其显微硬度值。因此，超声微锻可作为一种有效的熔覆层改性技术。
- 出版日期2023
- 单位河南理工大学
