TC6钛合金表面hBN/cBN颗粒复合微弧氧化膜的微观结构及性能

于东岳, 庞志伟, 张鲜君, 刘静, 李乐坤, 张立, 王帅星, 刘小辉

电镀与涂饰 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (06) : 68-75. DOI: 10.19289/j.1004-227x.2025.06.011

TC6钛合金表面hBN/cBN颗粒复合微弧氧化膜的微观结构及性能

  • 于东岳, 庞志伟, 张鲜君, 刘静, 李乐坤, 张立, 王帅星, 刘小辉
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摘要

[目的]在电解液中同时添加平均粒径均为3~5μm的hBN(六方氮化硼)和cBN(立方氮化硼)颗粒,通过微弧氧化(MAO)技术在TC6钛合金表面制备复合氧化膜,以提升其耐磨性和耐蚀性。[方法]采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、动电位极化曲线测试和球-盘磨损试验研究了hBN/cBN颗粒含量比(二者总质量浓度为3 g/L)对MAO膜层组织结构、耐蚀性及耐磨性的影响。[结果]多数hBN和cBN颗粒以熔融态形式存在于复合MAO膜层中,少量以颗粒的形式粘附在表面或填充到微孔中,还有部分分解并生成MoN、MoB等增强相。相比于无颗粒的MAO膜层,hBN/cBN颗粒复合MAO膜层具有更好的致密性和更高的显微硬度,因此具有更佳的耐磨性和耐蚀性。当hBN/cBN含量比为1∶2时复合MAO膜层的显微硬度最高,达1 228 HV。当hBN/cBN含量比为2∶1时所得复合MAO膜层的综合性能最佳,摩擦因数为0.35且波动较小,比磨损率为无颗粒MAO膜层的50%,腐蚀电流密度低1个数量级。[结论]hBN/cBN颗粒复合微弧氧化可显著提升TC6钛合金的耐磨性和耐蚀性,其中较佳的hBN与cBN质量浓度比为2∶1。

关键词

钛合金 / 微弧氧化 / 氮化硼 / 耐蚀性 / 耐磨性

中图分类号

TG174.4

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于东岳, 庞志伟, 张鲜君, 刘静, 李乐坤, 张立, 王帅星, 刘小辉. TC6钛合金表面hBN/cBN颗粒复合微弧氧化膜的微观结构及性能. 电镀与涂饰. 2025, 44(06): 68-75 https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2025.06.011

基金

国家自然科学基金(52261019)

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