Khả năng chống ăn mòn của hợp kim Ti6Al4V được sửa đổi bằng Molybdenum Nitride trong dung dịch HCl

Ailan Fan1, Lin Qin1, Linhai Tian1, Bin Tang1
1Research Institute of Surface Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, China

Tóm tắt

Lớp bề mặt sửa đổi Mo-N trên hợp kim Ti6Al4V đã được lấy bằng kỹ thuật hợp kim bề mặt plasma. Cấu trúc và thành phần của hợp kim Ti6Al4V được sửa đổi Mo-N đã được điều tra bằng phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) và quang phổ phát xạ quang điện cực phát xạ (GDOES). Lớp sửa đổi Mo-N chứa lớp phủ Mo-N trên lớp dưới bề mặt và các lớp khuếch tán giữa lớp dưới bề mặt và nền tảng. Phân tích nhiễu xạ tia X của hợp kim Ti6Al4V sửa đổi Mo-N cho thấy rằng bề mặt ngoài cùng của hợp kim Ti6Al4V sửa đổi Mo-N được cấu thành từ pha Mo2N (fcc) và Mo2N (tetr). Hiệu suất ăn mòn điện hóa của hợp kim Ti6Al4V sửa đổi Mo-N trong dung dịch HCl 0,5 mol/L đã được điều tra và so sánh với hợp kim Ti6Al4V. Hiệu suất ăn mòn hóa học của hợp kim Ti6Al4V sửa đổi Mo-N trong dung dịch HCl 37% sôi đã được điều tra và so sánh với hợp kim Ti6Al4V. Kết quả cho thấy rằng điện thế ăn mòn tự phát và tỷ lệ ăn mòn của hợp kim Ti6Al4V sửa đổi Mo-N cao hơn so với hợp kim Ti6Al4V trong dung dịch HCl 0,5 mol/L. Tỷ lệ ăn mòn của hợp kim Ti6Al4V sửa đổi Mo-N thấp hơn so với hợp kim Ti6Al4V trong dung dịch HCl 37% sôi.

Từ khóa

#Ti6Al4V #Molybdenum Nitride #ăn mòn điện hóa #Lớp sửa đổi #hiệu suất chống ăn mòn

Tài liệu tham khảo

Giglio D E, Guascito M R, Sabbatini L,et al. Electropolymerization of Pyrrole on Titanium Substrates for the Future Development of New Biocompatible Surfaces[J]. Biomaterials, 2001,22(19):2 609–2 616 Ji H B, Xia L F, Ma X X, et al. Tribological Behavior of Different Films on Ti-6Al-4V Alloy Prepared by Plasmabased Ion Implantation[J]. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2000,10(4):493–497 Fu Y Q, Du H J. Effects of the Counterface Materials on the Tribological Characteristics of CNX Coating Deposited on Plasma-nitrided Ti-6Al-4V[J]. Materials Science and Engineering A, 2001, 298(16):16–25 Sarró M I, Moreno D A, Ranninger C, et al. Influence of Gas Nitriding of Ti6Al4V Alloy at High Temperature on the Adhesion of Staphylococcus Aureus[J]. Surface and Coatings Technology, 2006, 201(6):2 807–2 812 Park J Y, Gemmell C H, Davies J E. Platelet Interactions with Titanium: Modulation of Platelet Activity by Surface Topography[J]. Biomaterials, 2001,22(19):2 671–2 682 Cai Z, Shafer T. Electrochemical Characterization of Cast Titanium Alloys[J]. Biomaterials, 2003, 24(2):213–218 Long M, Rack H J. Titanium Alloys in Total Joint Replacement-a Materials Science Perspective[J]. Biomaterials, 1998,19(18):1 621–1 639 Fridrici V, Fouvry S, Kapsa P. Fretting Wear Behavior of a Cu-Ni-In Plasma Coating[J]. Surface and Coatings Technology, 2003, 163–164:429–434 Leng Y X, Yang P, Chen J Y, et al. Fabrication of Ti-O/Ti-N Duplex Coatings on Biomedical Titanium Alloys by Metal Plasma Immersion Ion Implantation and Reactive Plasma Nitriding/Oxidation[J]. Surface and Coatings Technology, 2001,138(2–3):296–300 Yerokhin A L, Nie X, Leyland A, et al. Characterisation of Oxide Films Produced by Plasma Electrolytic Oxidation of a Ti-6Al-4V Alloy[J]. Surface and Coatings Technology, 2000,130(2–3):195–206 Liu C, Bi Q, Matthews A. Tribological and Electrochemical Performance of PVD TiN Coatings on the Femoral Head of Ti-6Al-4V Artificial Hip Joints[J]. Surface and Coatings Technology, 2003, 163–164:597–604 Johns S M, Bell T, Samandi M, et al. Wear Resistance of Plasma Immersion Ion Implanted Ti6Al4V[J]. Surface and Coatings Technology, 1996, 85(1–2):7–14 Yilbas B S, Hashmi M S J. Laser Treatment of Ti-6Al-4V Alloy Prior to Plasma Nitriding[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2000, 103(2):304–309 Bloyce A, Qi P Y, Dong H,et al. Surface Modification of Titanium Alloys for Combined Improvements in Corrosion and Wear Resistance[J]. Surface and Coatings Technology, 1998,107(2–3):125–132 Rossi S, Fedrizzi L, Bacci T, et al. Corrosion Behaviour of Glow Discharge Nitrided Titanium Alloys[J]. Corrosion Science, 2003,45(3):511–529 Tang B, Wu P Q, Li X Y, et al. Tribological Behavior of Plasma Mo-N Surface Modified Ti-6Al-4V Alloy[J]. Surface and Coating Technology, 2004, 179(2–3):333–339 Qin L, Fan A L, Wu P Q, et al. Fretting Characters of Molybdenum Nitride Layer on Ti6Al4V Alloy[J]. Rare Metal Materials Engineering, 2006,35(7):1 053–1 056