摘要: 强流脉冲电子束技术是近年来发展起来的一项新兴材料表面改性技术，而轧制是在上世纪发展起来的金属形变技术。本文将轧制技术和强流脉冲电子束技术相结合，并选择纯钛TA2及TC2、TC4钛合金进行复合处理，研究了这几种材料表层微结构、相组成、硬度和抗... 展开 强流脉冲电子束技术是近年来发展起来的一项新兴材料表面改性技术，而轧制是在上世纪发展起来的金属形变技术。本文将轧制技术和强流脉冲电子束技术相结合，并选择纯钛TA2及TC2、TC4钛合金进行复合处理，研究了这几种材料表层微结构、相组成、硬度和抗腐蚀性能在处理前后的变化，主要研究结果如下： 1、在电子束处理过程中，纯钛和TC2、TC4钛合金表层都发生了α向β再向α’的马氏体转变。电子束处理后，纯钛及钛合金表面形成大量火山坑，而随着电子束脉冲次数的增加，火山坑密度呈现出减少的趋势。 2、电子束处理也使得表层晶粒出现了择优取向，XRD分析显示α（002）、α（101）晶面衍射强度不断降低，而α（100）晶面衍射强度逐渐增强。 3、轧制对纯钛及TC2、TC4钛合金起到了形变强化的作用，而电子束处理使得纯钛及TC2、TC4钛合金的表面硬度下降，主要是因为脉冲电子束处理消除了表面残余应力及生成的马氏体硬度较低的缘故。 4、轧制及电子束处理能提高纯钛的抗腐蚀性能，随着变形率的增加、抗腐蚀性能逐渐增加，当轧制变形率为70%时，抗腐蚀性能最好。当纯钛变形率一定时，脉冲次数为5次时，纯钛抗腐蚀性能最好。在电子束5次脉冲处理时，随着变形率的增加，纯钛抗腐蚀性能愈来愈好，变形率为70%，电子束轰击次数为5次时，腐蚀电流密度为245.3 mA/cm2。这主要是因为轧制的大塑性变形使得纯钛晶粒得到充分细化，当脉冲次数过多时，反而引起晶粒的长大，降低纯钛的抗腐蚀性能。 5、TC4钛合金在轧制加脉冲电子束处理后，材料的抗腐蚀性能大幅提高，电子束分别轰击 TC4钛合金5次，10次后，自腐蚀电位较基体的-682.5mV分别增加到-297.5mV、-342.3 mV。而腐蚀电流密度也由基体的1028.1mA/cm2减少到电子束5次脉冲处理时的382.0 mA/cm2。TC2钛合金自腐蚀电位从电子束处理前的-625.7 mV升高到10次脉冲的-163.5mV，而5次脉冲处理后，腐蚀电流密度减少到了343.3 mA/cm2。表明电子束对TC4、TC2钛合金处理后，5次脉冲时抗腐蚀性能最好，晶粒细化、相组成均一化和表面净化是材料表面腐蚀性能提高的主要原因。 收起