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摘要
目的 改善Ti6Al4V合金的耐磨和耐蚀性能，探究辅助渗氮手段的引入对Ti6Al4V合金离子渗氮组织和性能的影响。方法 利用空心阴极放电(Hollow cathode discharge-HCD)及稀土氧化物(Y2O3纳米颗粒)辅助在720 ℃对Ti6Al4V合金进行4 h离子渗氮处理。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度测试仪、往复式摩擦磨损实验仪以及电化学工作站，对比研究了常规离子渗氮、HCD辅助离子渗氮以及HCD复合稀土氧化物辅助离子渗氮三种条件下Ti6Al4V合金的渗氮组织和性能。结果 HCD复合稀土氧化物辅助离子渗氮条件下，Ti6Al4V合金表面生成约126 μm厚的渗氮层，分别是常规离子渗氮条件和HCD辅助离子渗氮条件的3.1和2.4倍。化合物层中TiN含量显著增加，致渗氮层表面硬度达到1067.9 HV0.05。渗氮层整体硬度明显提高，且硬度梯度降低。Ti6Al4V合金的摩擦系数从常规离子渗氮时的0.4降至0.2。同时，TiN含量的提高使Ti6Al4V合金在3.5 wt.% NaCl溶液中自腐蚀电流降低，极化电阻增大，耐蚀性能得到改善。结论 HCD复合Y2O3辅助可显著提高氮势，促进氮向Ti6Al4V合金内快速扩散，提高合金的硬度，改善合金的耐磨性能和耐蚀性能。
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