NiTi形状记忆合金激光气体氮化层组织及磨损性能
来源期刊：稀有金属材料与工程2005年第6期
论文作者：张松 朱圣龙 张春华 才庆魁 文效忠 王强
关键词：NiTi形状记忆合金; 激光气体氮化; 金属基复合材料; 涂层;
摘 要：采用高功率连续波固体Nd:YAG激光辐照,在置于N2反应室中的NiTi形状记忆合金表面制备激光气体氮化层.实验表明:选择适当的激光辐照工艺参数,可获得致密的TiN增强金属基复合材料(MMC)梯度涂层,改性层的表面被厚度为1μm～2μm的TiN陶瓷层封闭,涂层内部TiN增强相呈梯度分布.扫描电镜(SEM)及能谱(EDX)分析结果表明,MMC改性层与基体NiTi合金间存在良好的冶金结合,界面处成分均匀过渡,表面Ni含量极低.显微硬度测试及磨损试验结果表明,激光气体氮化显著提高了NiTi合金的表面硬度和耐磨性.说明激光表面改性有效地改善了NiTi形状记忆合金作为生物医学材料使用的表面成分和性能,并将有效地抑制有害元素Ni2+的释放.
张松1，朱圣龙2，张春华1，才庆魁3，文效忠4，王强1
(1.沈阳工业大学,辽宁,沈阳,110023;
2.中国科学院,金属腐蚀与防护国家重点实验室,辽宁,沈阳,110016;
3.东北大学材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004;
4.香港理工大学工业及系统工程学系,香港,九龙)
摘要:采用高功率连续波固体Nd:YAG激光辐照,在置于N2反应室中的NiTi形状记忆合金表面制备激光气体氮化层.实验表明:选择适当的激光辐照工艺参数,可获得致密的TiN增强金属基复合材料(MMC)梯度涂层,改性层的表面被厚度为1μm～2μm的TiN陶瓷层封闭,涂层内部TiN增强相呈梯度分布.扫描电镜(SEM)及能谱(EDX)分析结果表明,MMC改性层与基体NiTi合金间存在良好的冶金结合,界面处成分均匀过渡,表面Ni含量极低.显微硬度测试及磨损试验结果表明,激光气体氮化显著提高了NiTi合金的表面硬度和耐磨性.说明激光表面改性有效地改善了NiTi形状记忆合金作为生物医学材料使用的表面成分和性能,并将有效地抑制有害元素Ni2+的释放.
关键词:NiTi形状记忆合金; 激光气体氮化; 金属基复合材料; 涂层;
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