TC4鈦合金表面激光原位反應制備TiN涂層及性能研究

黃燭丹

摘要：TC4鈦合金因其具有質量輕、強度高、延展性強等特點，被廣泛應用于醫學、航空航天等各個領域。近年來，關于鈦合金的研究日益深化。為進一步提升鈦合金表面硬度，通常采用涂層制備的形式。研究表明使用激光原位反應原理制備的氮化鈦涂層具備良好的抗腐蝕性、抗磨損性以及更強的表面硬度。由于鈦合金本身硬度不高，在使用過程中極易產生嚴重的表面磨損，大大縮短鈦合金產品的使用壽命，因此，對TC4鈦合金進行涂層制備至關重要。良好的涂層性能有助于擴大鈦合金材料的適用范圍，提升鈦合金的綜合性能。

關鍵詞：TC4鈦合金;激光原位反應;氮化鈦涂層;性能研究

0 ?引言

TC4鈦合金作為工業原材料的一顆新星，有著眾多優點，但是存在表面硬度不高的缺陷。當前主流的涂層制備方法主要有電弧離子鍍和氣相沉積兩種。通過以上兩種方式制備的涂層與鈦合金表面處于一種機械結合的方式，在改善鈦合金表面性能的能力有待完善。然而使用激光原位反應制備的氮化鈦涂層能夠實現涂層與合金表面的緊密結合，改善鈦合金表面分子結構，形成一層質地堅硬、耐磨實用的致密保護層。

1 ?TC4鈦合金涂層制備的必要性以及TiN涂層的優勢

1.1 TC4鈦合金涂層制備的必要性

鈦合金本身具有極為穩定的化學性質，然而，單純的金屬鈦整體硬度不高，難以將分子鈦的優勢發揮到最大。當前，鈦合金已經成為尖端工業、科研攻關的熱門材料。……