高頻感應加熱對TC4鈦合金組織和硬度的影響

高湛翔,徐 丹,李 江,簡仕超,黃翰一,劉文廣,萬明攀，2

(1.貴州大學, 貴州 貴陽 550025)(2.貴州省材料結構與強度重點實驗室, 貴州 貴陽 550025)

鈦合金具有比強度高、密度低、耐腐蝕、耐高溫等優良性能，是新興的結構和功能材料[1-3]。TC4鈦合金是目前用量最大、應用范圍最廣的一種α+β型兩相鈦合金，主要應用于航空航天、艦船和醫療等領域[4，5]。但鈦合金也存在一些不足，如工藝性能差、硬度低、耐磨性能較差，影響了鈦合金工件的安全性與可靠性[6，7]。針對鈦合金硬度低、耐磨損性差等問題，國內外眾多學者進行了大量研究。羅軍明等[8]首先采用噴丸處理在TC4鈦合金表面制備強化過渡層，再采用微弧氧化技術對納米晶過渡層進行微結構重構，有效提高了其表面硬度。宋振華等[9]利用添加氧化鑭的固體滲硼劑對TC4鈦合金進行滲硼處理，獲得了均勻致密、硬度優良的滲層組織。李金龍等[10]采用等離子體增強磁控濺射系統，在TC4鈦合金表面沉積CrN單層和疏密交替的CrN多層涂層，有效提高了合金的硬度和耐磨性。以上硬化方法都是通過改變鈦合金表層的化學成分進而獲得硬化層。

采用高頻感應加熱處理進行表面改性是提高鋼鐵材料表面硬度行之有效的技術手段之一。高頻感應加熱具有升溫速度快、氧化少、脫碳輕微、無需氣體保護、無保溫過程、操作簡便、電能利用率高、節能環保等特點，廣泛應用于金屬材料的快速加熱處理。孫浩等[11]利用電磁感應加熱制備的AZ80-0.2Y鎂合金半固態坯料較傳統等溫處理法制備的坯料晶粒更為細小，成形能力也更佳。……