近日,日本靜岡大學(xué)工學(xué)部的菊池將一準(zhǔn)教授、東京電機大學(xué)井尻政孝助教、雅馬哈發(fā)動機材料技術(shù)部共同組成的研究團隊已經(jīng)成功開發(fā)出無需加熱就能在鈦合金表面形成硬質(zhì)氮化層的技術(shù)。鈦合金質(zhì)量輕、強度高、不生銹,作為結(jié)構(gòu)材料實際應(yīng)用廣泛。但是,為擴大鈦合金的適用范圍,必須克服不耐磨損的缺點。目前,主要利用氮擴散在鈦表面涂上一層使鈦堅硬、耐磨損的膜,但這種方法需要對鈦合金進行長時間加熱,會造成鈦的組織粗大化,強度降低。無需加熱的短時間表面硬化工藝的開發(fā),將突破鈦合金的多功能化。
通過在常溫大氣環(huán)境下,高速投射含有N 元素的微粒子工藝,讓鈦合金表面形成堅硬的氮化層。該工藝處理時間只有30 秒左右,與傳統(tǒng)方法相比處理時間大幅縮短。此外,該工藝還能避免傳統(tǒng)工藝因加熱導(dǎo)致的鈦合金組織粗大化的問題。
研究得到的成果將有助于今后開發(fā)具有卓越耐磨損性和高強度的多功能鈦合金,將來有望應(yīng)用于飛機、汽車、生物體醫(yī)療領(lǐng)域等。