孙斐
,
胡佳佳
,
王树凯
,
胡静
材料热处理学报
在400℃、8 h、不同气压(80 ～400 Pa)条件下对304奥氏体不锈钢进行离子渗氮处理.采用扫描电镜(SEM) 、X射线衍射仪、显微硬度计及万能摩擦试验机对表面改性后的304奥氏体不锈钢渗层组织、相结构、渗层硬度以及耐磨性进行了测试和分析.结果表明,400℃离子渗氮处理后304奥氏体不锈钢形成了明显的白亮层,即单相S相层;低压对304奥氏体不锈钢离子氮化具有良好的催渗效果,即渗层厚度随气压的减小而增加,在100 Pa条件下,渗层厚度达到最大值51.7 μm;渗氮后试样表面硬度达到最大值1100 HV0.01;低温低压离子渗氮能够提高304奥氏体不锈钢耐磨性,80 Pa和100 Pa是提高304奥氏体不锈钢耐磨性的最佳气压.
关键词:
304奥氏体不锈钢
,
离子渗氮
,
气压
,
耐磨性
,
硬度
佘丁顺
,
岳文
,
付志强
,
王成彪
,
申灏
,
刘家浚
稀有金属材料与工程
为研究工业纯钛TA2经离子渗氮技术处理后的真空摩擦磨损性能,利用光学显微镜、白光三维形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计分别对渗氮前后材料的微观结构、表面形貌及表面粗糙度、相组成和硬度进行表征.采用真空摩擦磨损试验机对TA2渗氮前后的摩擦磨损性能测试后,使用白光三维形貌仪、扫描电镜及其附带能谱仪分析磨痕的表面形貌及磨痕表面的元素组成.结果表明:离子渗氮后,TA2表面形成的渗氮层主要由TiN、Ti2N和a-Ti(N)等硬质相组成,厚度约为80 μm,且表面HV硬度由1.40 GPa提升至12.60 GPa;离子渗氮处理使TA2在真空环境中的摩擦系数和磨损体积显著降低,从而有效减摩抗磨;然而在大气条件下,渗氮层的形成导致材料的摩擦系数和耐磨性均显著提高;此外,离子渗氮后材料的磨损机制也发生显著改变:在大气条件下,渗氮后样品的磨损机制由原始样品的磨料磨损、塑性形变及轻微粘着磨损共同作用转化为严重塑性形变、粘着磨损和材料转移,而在真空环境中,原始样品表面主要发生了粘着磨损、塑性形变同时伴有轻微的磨料磨损,而渗氮后材料磨损机制则为磨料磨损.
关键词:
工业纯钛TA2
,
离子渗氮
,
组织结构
,
真空摩擦学
,
磨损
李景才
,
孙斐
,
王树凯
,
杨星梅
,
胡静
材料热处理学报
研究了预氧化对42CrMo钢离子渗氮的催渗作用及机理.采用光学显微镜、显微硬度计、XRD、SEM和接触角测量仪研究了渗氮层厚度、渗氮层物相、预氧化后表面形貌和表面自由能.结果表明,预氧化对离子渗氮具有明显的催渗作用,在300℃预氧化30 min后进行离子渗氮(500℃、4h),化合物层厚度达到15 μm,是不经预氧化处理的传统离子渗氮化合物层厚度的2倍以上;有效扩散层厚度达到最大值570 μm,明显高于传统离子渗氮的有效扩散层厚度.研究还表明,300℃预氧化30 min后表面产生了大量纳米级氧化物颗粒和微裂纹、孔洞,同时接触角最小、表面自由能最大,离子渗氮阶段氧化物可以有效地转化为氮化物.由此推测预氧化催渗机理可能是表面纳米级氧化物颗粒和微裂纹、孔洞的形成,一方面有利于活性氮原子的吸附,从而促进化合层的形成,另一方面为氮原子提供的扩散通道,有利于扩散层的增加.
关键词:
42CrMo钢
,
预氧化
,
离子渗氮
,
表面自由能
,
微观结构
孙彦伟
,
陈吉
,
许志显
,
陈晓明
腐蚀科学与防护技术
doi:10.11903/1002.6495.2014.227
对X80管线钢表面进行离子渗氮,研究其在酸性鹰潭土壤模拟溶液中的腐蚀行为.电化学和腐蚀失重实验的结果表明:浸泡相同时间,经离子渗氮的试样比X80钢更耐蚀,其腐蚀速率小于X80钢.离子渗氮处理使X80钢表面生成了ε相和γ'相,可显著提高腐蚀电位,使腐蚀反应更难发生;氮化物及钢中固溶氮原子,可显著降低自腐蚀电流密度,降低腐蚀反应速率.随浸泡时间的增加,经离子渗氮的试样表面的自腐蚀电流密度单调增加,源于表面腐蚀产物膜致密性差,易形成微孔和缝隙,加速腐蚀.
关键词:
X80管线钢
,
离子渗氮
,
土壤模拟溶液
,
耐蚀性
,
腐蚀失重
