表面纳米化对Ti-6Al-4V合金腐蚀行为的影响

表面纳米化对Ti-6Al-4V合金腐蚀行为的影响

法国学者对Ti-6Al-4V合金进行表面机械磨损处理(SMAT)，通过极化曲线及电化学阻抗能谱(EIS)研究了其在林格氏溶液中的腐蚀行为。

实验用Ti-6Al-4V合金化学成分(质量分数)为:C 0.08%，N 0.05%，Fe 0.3%，Al 5.5%，V 3.5%，O 0.08%，H 0.015%。试样尺寸为20 mm×10 mm×3 mm，经过抛光、丙酮与蒸馏水溶液超声波清洗、烘干后进行表面机械磨损处理，试样状态为热加工态，未经过预处理或时效。SMAT处理在空气中进行，采用牌号为100Cr6的小球，第一组处理时间为15 min，小球直径为2 mm，第二组处理时间为20 min，小球直径为3 mm。对没有经过SMAT处理和两种不同SMAT处理后的Ti-6Al-4V合金表面硬度及其在林格氏溶液(pH值7.2，温度37℃)中的极化曲线和电化学阻抗能谱进行测试。

实验结果表明经过SMAT处理后Ti-6Al-4V合金表面生成了纳米层，平均晶粒尺寸为50 nm。SMAT处理后，Ti-6Al-4V合金的表面硬度显著提高，尤其是经 SMAT2处理后，表面硬度达到 450 HV0.2。SMAT处理可以提高Ti-6Al-4V合金的自有电位，提高耐腐蚀性能。

今后的工作将采用表面机械磨损+氮化复合处理来进一步提高Ti-6Al-4V合金腐蚀及耐磨性能。

10.13567/j.cnki.issn1009-9964.2014.02.017

黄张洪摘译自《Surface＆Coatings Technology》