第十五届全国表面工程大会

钛合金凭借耐腐蚀、高比强度、低密度、良好的热稳定性与焊接性能好等优点，在诸多领域得到广泛应用。然而在航海和海洋装备中钛合金面临的服役环境十分复杂，海洋中各类离子间的电偶腐蚀以及近海地区中的沙石磨损容易引发失效问题。基于此，本研究构造低温处理与表面滚压的复合加工体系，系统探究低温滚压下的微观组织调控与综合性能提升机制，实现材料表面耐腐蚀磨损性能的提升。低温滚压处理后表面粗糙度降低约95.3%，晶粒细化程度超过40%，呈现为小角度晶界为主导的晶界结构。影响层深度达400 μm，截面硬度提升至266.5 HV，较基体硬度提升44.88%。电化学腐蚀测试中，低温滚压表面开路电位为-0.284V，上升约0.063V，自腐蚀电位为-0.341 V，较原始试样增大0.342 V，i_corr降低至5.899×10^-9 A/cm²，R_p增大为3.167×10⁶ Ω·cm²。摩擦测试中在5 N、10 N和15 N载荷的磨损下磨痕宽度分别降低30.6%、29.6%、29.1%。本研究建立了低温滚压下微观组织调控与服役性能间的关联机制，为钛合金表面强化与服役性能提升提供理论基础与技术路径。

低温滚压；表面强化；微观组织调控；耐腐蚀磨损性能