氮强化钛合金梯度材料

表层耐磨芯部强韧

通过调控氮气流量实现TiN相连续梯度分布，使部件外层高耐磨、内部保持良好综合力学性能。

Jianzhou, Xu · Yuhang, Xie · 于晓全 · Yinglong, Zhang · Yiming, Luo · 俞树荣 · Jiankang, Huang · 樊丁

Journal of Materials Research and Technology 2025

技术优势

原位生成耐磨相

氮气在电弧热作用下电离并与熔池中的Ti反应直接生成TiN，无需额外添加陶瓷粉末或后续热处理。

梯度连续可调

通过改变氮气流量即可控制TiN相体积分数连续变化，从而实现性能的平滑过渡，无宏观界面。

表层耐磨芯部强韧

外层具有高耐磨性，内部保持良好综合力学性能，实现同一部件上不同区域的功能定制。

应用场景

• 航空航天结构件：用于起落架、涡轮叶片等同时要求表面抗磨和整体强韧的部件。
• 耐磨零部件：替代表面涂层或硬化处理，直接获得高TiN含量的耐磨表层。
• 钛合金应用：在保持钛合金轻质高强的基础上，原位引入耐磨相。
• 功能梯度构件：通过氮气流量实时调控实现组分与性能的连续梯度变化。