强流脉冲电子束辐照下Ti膜-Al基体体系的组织与相组成

摘要： 商用纯A7铝在单次真空循环中进行了表面改性处理，该工艺包括真空电弧蒸发沉积商用纯钛、以及采用等离子阴极脉冲电子源对膜-基体系统进行强电子束辐照和熔融。沉积的钛薄膜厚度为0.5和1微米。经辐照的钛-铝体系呈现出由亚微米和纳米级组分构成的多层多相结构，其中包含Al3Ti、Al2Ti和TiAl3等金属间化合物夹杂物。辐照过程中钛薄膜碎裂并浸入熔融铝表层达20微米深度。改性材料的耐磨性较原始铝材提高2.4倍，显微硬度提升超过4倍。改性铝材具有高表面硬度和优异耐磨性的主要原因，可能是形成了金属间颗粒与钛硬化过渡层的复合结构。