题目：TA15钛合金激光表面合金化TiFe/β及TiFe2/β合金层组织及耐磨性

钛合金因具有比强度高、抗蚀性优异、低温及高温性能高等优点，在航空、航天、海洋、石油、化工等领域中应用前景广阔。但钛合金存在摩擦系数大、耐磨性差等缺点，限制了钛合金作为摩擦运动副零部件及在高温条件下的广泛应用。本文以Fe作为主要合金元素对TA15钛合金激光表面合金化，分别制了以被Fe高度过饱和固溶的钛基固溶体初生树枝晶为主要组成相、以枝晶间少量孤立弥散TiFe金属间化合物颗粒为增强相的表面合金层（简称TiFe/合金层）和以具有Laves相晶体结构的TiFe2金属间化合物相为主要组成相、以枝晶间被Fe高度过饱和固溶钛基固溶体为基体的表面合金层（简称TiFe2/合金层），研究了Fe含量和激光表面合金化工艺参数对激光表面合金化改性层组织及硬度和耐磨性的影响，测试了上述激光表面合金化层的滑动磨损耐磨性，分析了TA15钛合金激光表面合金化TiFe/合金层和TiFe2/合金层的磨损机理，结果表明：1、TA15钛合金表面以钛基固溶体初生树枝晶为主要组成相、以枝晶间少量孤立弥散TiFe金属间化合物颗粒为增强相的激光表面合金化层（钛合金激光表面合金化TiFe/合金层），在合金层Fe含量（at%）小于5%时，整个组织为钛基固溶体，当Fe含量（at%）在5~25％范围内，激光合金化表面改性层快速凝固组织形态不随Fe%的变化而变化，均由发达的钛基固溶体初生树枝晶和枝晶间孤立、颗粒状TiFe金属间化合物组成，但钛基固溶体中Fe元素的固溶度及合金层的硬度均随合金层中Fe含量的增加而显著增加；2、钛合金激光表面合金化TiFe/合金层的硬度，随合金层中Fe含量的增加而显著增加，但其耐磨性表现出随Fe含量提高先显著增加后逐渐降低的变化规律；3、以具有Laves相晶体结构的TiFe2金属间化合物相为主要组成相、以枝晶间被Fe高度过饱和固溶钛基固溶体为基体表面合金层（简称钛合金激光表面合金化TiFe2/合金层），激光表面合金化工艺参数变化对显微组织形态和硬度的影响较小；4、钛合金激光表面合金化TiFe2/合金层虽然硬度明显高于TiFe/合金层，但其耐磨性却比硬度较低的TiFe/合金层的耐磨性低得多，说明Fe对钛基固溶体的固溶强化是提高钛合金耐磨性的有效方法之一。关键词：钛合金，激光表面合金化，耐磨性，TiFe，TiFe2，固熔强化