摘要：钛合金具有很多优异的性能,如高强度、低密度,普遍应用于航空航天、轨道交通。但钛合金的硬度、耐磨性差,致使在风沙的环境下受到砂尘冲蚀。氮化物涂层是改善其抗冲蚀性能的重要手段之一。砂尘冲蚀的主要影响因素有冲蚀角度、供砂量等,讨论了在不同影响因素下的冲蚀机理;分析了多弧离子镀和磁控溅射等PVD技术制备表面氮化物抗冲蚀涂层的原理、工艺参数的影响和涂层特征;明晰了多种涂层元素的合金化作用,并揭示了涂层的结构设计对性能的影响。最后对钛合金表面抗冲蚀涂层的性能考核和创新进行了介绍,并对其制备技术进行了展望。

摘要：目的研究Ti N/Ti涂层结构变化对TC4钛合金基体冲击塑性应变的影响。方法采用有限元分析软件ABAQUS建立球形Al2O3颗粒冲击覆有Ti N/Ti涂层TC4基体的二维轴对称模型,分析涂层硬质层厚度、硬质层层数对基体在冲击过程中的等效塑性应变的影响规律。结果对于无涂层的基体,其冲击塑性应变仅发生在冲击的加载阶段,冲击塑性应变分为加载及卸载两个阶段,加载阶段基体的塑性应变由球形颗粒的冲击产生,卸载阶段基体的塑性应变由涂层硬质层的回弹产生。对于单层结构涂层,当硬质层厚度低于12μm时,随着硬质层厚度的增加,基体的塑性应变较大且呈振荡变化;当硬质层厚度超过12μm时,随着硬质层厚度的增加,基体的塑性应变减小。对于多层结构涂层,当硬质层的厚度不变,增加涂层硬质层层数使得基体的塑性应变减小。结论有限元可以模拟分析Ti N/Ti涂层结构对TC4钛合金冲蚀性能影响规律,优化Ti N/Ti抗冲蚀涂层的结构设计参数,对抗冲蚀涂层的结构设计及其进一步研究具有指导意义。