医用钛合金高温固体渗碳工艺

摘要

一种医用钛合金高温固体渗碳工艺，属于金属材料表面渗碳工艺。工艺：(1)首先将医用钛合金加工成圆柱状，抛光至表面粗糙度Ra＝0.020，将试样置于丙酮溶液中，采用超声波清洗30分钟，重复清洗3次；随后将试样放置在100℃的干燥箱中干燥24小时；(2)将医用钛合金试样掩埋于碳酸盐固体渗碳剂粉末(组分为：碳酸钠5％‑15％、碳酸钡10％、碳酸钙5％、木炭70％‑80％)中，并置于井式加热炉中加热到980℃‑1280℃，升温速度为10℃/min‑20℃/min，保温2h到4h并随炉冷却；(3)待炉腔内温度冷却至25℃时，取出医用钛合金TC4样品；(4)进行表面抛光至表面粗糙度为Ra＝0.020，即得到表面形成金属陶瓷的钛合金渗碳样品，表面的碳化钛陶瓷厚度为50微米到250微米之间。优点：操作简单，节约能源，有效的改善传统渗碳产生的氢脆问题，提高耐磨性，减少磨屑。

主权项

一种医用钛合金高温固体渗碳工艺，其特征是：（1）首先将医用钛合金TC4加工成直径为20mm，厚度为5mm的圆柱状，抛光至表面粗糙度Ra=0.020，将试样置于丙酮溶液中，采用超声波清洗30分钟，重复清洗3次；随后将试样放置在100℃的干燥箱中干燥24小时；（2）将医用钛合金试样掩埋于固体渗碳剂粉末中，并置于井式加热炉中加热到980℃‑1280℃，升温速度为10℃/min‑20℃/min，保温2h到4h并随炉冷却；所述的渗碳剂粉末的质量百分比成分为：碳酸钠5%‑15%、碳酸钡10%、碳酸钙5%、木炭70%‑80%，粒度为1‑3mm；（3）待炉腔内温度冷却至25℃时，取出医用钛合金TC4样品；（4）进行表面抛光至表面粗糙度为Ra=0.020，即得到表面形成金属陶瓷的钛合金渗碳样品，表面的碳化钛陶瓷厚度为50微米到250微米之间。