TA2钛合金真空脉冲气体氮化层的性能

为了进一步提高钛合金表面改性层的质量,采用真空脉冲气体氮化法在不同温度下对工业纯钛TA2进行氮化处理。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、硬度仪、摩擦磨损试验及极化曲线分析了氮化层的组织结构、耐磨性能、耐腐蚀性能和表面硬度梯度等,研究了氮化温度对氮化层性能的影响。结果表明:TA2钛合金经过不同温度氮化处理后,其表面主要形成Ti N_(0.3)相;氮化层厚度和表面硬度都随温度的升高而增加,当温度升高到900℃时,氮化层厚度达60μm,表面硬度达750 HV,耐磨性及耐蚀性较基材大幅提高,磨损速率由基材的0.277 8 mg/(h·cm^2)减小至0.000 4 mg/(h·cm^2),腐蚀速率降低了2个数量级;800~900℃温度范围内,氮化温度对氮化层的耐腐蚀性能影响不大,但是温度的升高使得表面组织变得粗大,同时脆性有所增加。

脉冲真空氮化油管钢的耐蚀性测试研究

通过电化学测试方法研究了脉冲真空渗氮防腐层及裸样的抗腐蚀性能。结果表明,氮化层试样的抗腐蚀性明显优于裸样:线性极化的试验数据表明了氮化层试样的腐蚀电流密度远小于裸样的腐蚀电流密度,腐蚀速率低于裸样;从极化曲线上看,尽管渗氮层和裸样两种试样的自腐蚀电位相近,但是极化曲线形状有很大的不同,氮化层试样在阳极极化过程中出现了较为明显的钝化区,减缓了腐蚀电流密度;同时,通过腐蚀失重的试验也进一步表明氮化层试样的耐蚀性优于裸样。在油田的试用效果表明,这种氮化层可使防腐性能提高4～5倍,而成本增加20 %～25 %。