摘要：目的 提升钛合金（TC4）叶片表面性能,解决失效问题。方法 实验采用激光局部气体氮化工艺代替传统氮化工艺,利用2 k W柔性光纤耦合半导体激光器在钛合金（TC4）基体表面采用气体氮化的方法制备TiN表面改性层。采用摩擦磨损试验机和改制的汽蚀装置分别测试了氮化层与基体（TC4）的耐磨性与抗汽蚀性能。结果 摩擦磨损实验后,激光氮化层的质量损失为2.3 mg,基体TC4的质量损失为20.2 mg,激光氮化层的损失质量为基体TC4的11.3%,激光氮化层抗磨损性能相较基体TC4提高了7倍。TC4基体汽蚀损失的质量为4.08 mg,而氮化层的质量损失为1.13 mg,氮化层的抗汽蚀性能比基体提高了2.61倍。结论 采用半导体激光气体氮化钛合金叶片能够得到分布着大量TiN枝晶的氮化层,提高表面耐磨损性能,氮化层中的TiN枝晶构成的网篮状组织对其表面抗汽蚀性能也有所提高。

关键词：钛合金 激光气体氮化 半导体激光器 耐磨性性能 抗汽蚀性能 

单位：中原工学院机电学院; 郑州450007; 博雷中国控制系统有限公司; 杭州311231; 浙江工业大学激光先进制造研究院; 杭州310014; 浙江省高端激光制造装备协同创新中心; 杭州310014; 浙江大学现代制造工程研究所; 杭州310027