微观结构视角下的铸态与增材制造钛合金渗氮行为差异

摘要

钛合金具备优异的综合力学性能与耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、生物医学等多个关键领域，但存在表面硬度较低、耐磨性不足等固有缺陷。离子渗氮作为一种高效的表面强化技术，可显著提升钛合金表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性，是解决上述缺陷的有效途径。随着增材制造技术的快速发展，其制备的钛合金形成了与传统铸态钛合金截然不同的非平衡微观组织，这种微观结构的差异显著影响了离子渗氮过程中氮原子的扩散行为及氮化物的形核与长大机制。文章系统总结了铸态与增材制造钛合金的典型微观组织特征，重点分析了二者在离子渗氮行为上的差异，并深入探讨了微观结构对渗氮过程的内在影响机制，以期为增材制造钛合金表面工程的优化设计提供理论支撑与技术参考。