王成磊
,
高原
,
卜根涛
,
申罡
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2010.02.014
采用双层辉光等离子渗金属技术,在碳钢表面进行反应合成TiN层,研究了各种工艺参数对合成TiN层相结构的影响.结果表明:当TiN层较薄时,表面能起控制作用,TiN层的生长显示出{lOO)取向生长趋势,使TiN层系统自由能较低;而当TiN层较厚时,应变能占主导因素.对TiN层生长起主要控制作用,使TiN层呈现出{111}择优取向,有利于TiN层系统自由能的降低.即TiN层随厚度增加,{111}择优取向生长越明显.
关键词:
双层辉光
,
择优取向
,
TiN薄膜
,
相结构
郑传林
,
齐荣
,
徐重
稀有金属材料与工程
采用双层辉光等离子氮化技术对纯钛进行处理,原位合成了Ti-N梯度陶瓷层,以满足耐磨性和生物相容性的要求.结果显示,Ti-N陶瓷层主要有ε-Ti2N,δ-TiN和α-Ti(N)相组成,成分和显微硬度随试样处理层深度成梯度变化.对双辉等离子氮化原位形成Ti-N层的过程和机理进行了探讨.分析显示,与传统热氮化相比,空心阴极等离子氮化由于电子振荡作用,电流密度大,导致气体离化率高、氮势增加,扩散驱动力增强,从而使梯度层加厚、渗氮效率提高.
关键词:
双层辉光
,
空心阴极
,
等离子体氮化
,
Ti-N陶瓷层
,
机理
袁庆龙
,
池承忠
,
苏永安
,
徐重
上海金属
doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2004.02.015
试验纯铜双层辉光离子渗镀钛扩散钎焊的新方法.试验结果表明,纯铜表面经离子轰击净化及活化后,钛易于沉积与扩散,且阴极表面溅射对钛的渗层有"稀释"作用.随着基材与沉积层互扩散的进行,有助于达到实现钎焊的过渡液相条件.当渗钛层厚度足够时,即可获得满意的焊接接头.双层辉光离子渗金属使得用高熔点金属作为扩散助剂进行钎焊成为可能.
关键词:
纯铜
,
双层辉光
,
离子渗镀钛
,
扩散钎焊
王成磊
,
高原
,
卜根涛
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.05.009
一种利用双层辉光等离子溅射直接复合渗镀合成TiN渗镀层的新工艺方法.该TiN渗镀层表面形貌为'胞状'组织,颗粒致密均匀,表面为金黄色.TiN渗镀层由TiN颗粒均匀分布的扩散层及表面TiN沉积层组成,渗镀层厚度可达16μm,与基体形成同态冶金层,结合强度高,表面平均显微硬度为3120 HV.对该TiN渗镀层试样,未处理的0235钢试样,T10淬火+回火试样和3Cr13渗氮试样在相同的条件下进行了耐磨性试验;将该渗镀层试样与未处理的Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢试样在1 mol·L-1H2SO4溶液和3.5%的NaCl溶液中,分别进行了电化学腐蚀对比试验.结果表明:在相同的条件下,TiN渗镀层相对磨损速度最小,耐磨性较未处理的Q235钢试样提高7.81倍,较T10淬火+回火试样提高5.625倍,较3Cr13渗氮试样提高7倍;在浓度为1 mol·L-1的H2SO4溶液中,TiN渗镀层耐腐蚀性能比未处理的Q235钢提高了11.5倍,比1Cr18Ni9Ti不锈钢提高了2.65倍.在浓度为3.5%的NaCl溶液中,TiN渗镀层的耐腐蚀性能比未处理的Q235钢提高11.3倍,但比1Cr18Ni9Ti不锈钢耐蚀性能稍差.
关键词:
双层辉光
,
氮化钛
,
耐磨性
,
耐蚀性
郑英
,
高原
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.03.017
采用双辉等离子渗铬技术,首先在560℃对T10钢进行不同时间的渗铬,再对已渗铬试样进行4h离子氮化,研究了该工艺对渗镀铬层硬化效果的影响.结果表明:双辉渗铬后的渗层由厚3～5μm的沉积层+扩散层组成,沉积层组织致密并与基体结合良好,基体组织和晶粒度与渗铬前基本一致;沉积层铬浓度达45%(质量分数)以上,内有20～25μm的扩散层,铬浓度向内呈梯度分布;表面物相均由Fe,Fe-Cr,Cr7C3,Cr23C6等组成;渗层表面显微硬度达650~850HV,向内逐步降低,呈梯度分布.沉积层厚度、渗层深度、渗层的铬浓度及显微硬度等均随渗铬时间的增加而增加.渗层经离子氮化后的组织与氮化前的组织无明显变化,但表面物相为Fe-Cr,Cr7C3,Cr23C6,CrN,Fe4N,表面显微硬度提高到1000~1350HV,较未氮化前提高约60%以上.
关键词:
T10钢
,
双层辉光
,
渗镀铬
,
离子氮化
张高会
,
张平则
,
葛洪良
,
崔玉建
,
姜纬棣
,
徐重
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.z1.028
采用双层辉光离子无氢渗碳的方法对钛合金进行表面强化处理,提高了钛合金的表面强度,改善了其耐磨性;同时避免了氢脆的产生.研究表明钛合金Ti6Al4V双辉离子无氢渗碳合理的工艺参数为:温度880℃～980℃;气压28～40Pa;工件与源极之间距离6～14mm;源极电压600V～800V:阴极电压260V～400V;保温时间2～5 h.处理后在钛合金表面形成了高硬改性层,耐磨擦性显著提高.
关键词:
双层辉光
,
无氢渗碳
,
钛合金
,
工艺参数
姜云冬
,
姚正军
,
张平则
,
缪强
机械工程材料
设计了一种方波式源极结构,采用双层辉光渗金属技术在20钢表面实现了钨-碳二元共渗并获得了表面陶瓷渗镀层;采用SEM和XRD等分析了渗镀层的显微组织、化学成分及物相组成,对其显微硬度、与基体的结合力以及耐磨性能进行了测试.结果表明:渗镀层厚约25 μm,其物相组成为W2C、WC、W、Fe3W3C;其表面硬度高达961.2 HV,扩散层成分呈梯度分布,与基体的结合力为46 N;渗镀层的磨损质量仅为基材的1/6,且磨痕宽度较基体的窄,其磨损机制主要为磨粒磨损.
关键词:
双层辉光
,
钨-碳渗镀层
,
结合力
,
磨粒磨损
李超
,
姚正军
,
张平则
,
邹戈
,
李莉平
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.03.026
将人工神经网络理论及Back propagation(BP)算法应用于双层辉光等离子渗金属工艺的研究,并针对BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极小的缺点,提出一种新的动态退火算法优化网络的训练,进而建立了双层辉光等离子渗金属工艺参数与渗层元素总质量分数、渗层厚度和表面硬度之间的数学模型,最后将模拟预测结果与实验数据进行比较和误差分析, 证明该模型具有较高的预测精度.
关键词:
双层辉光
,
数学模型
,
人工神经网络
,
动态退火算法
张高会
,
张平则
,
潘俊德
,
高原
,
徐重
稀有金属材料与工程
利用双层辉光离子渗金属原理改善钛合金Ti6Al4V的耐摩擦性.使用蜂窝状高纯度固体石墨作为源极,钛合金Ti6Al4V做阴极,一定比例的氩气、氮气作为载气.依靠辉光放电空心阴极效应,溅射出原子、离子状的碳元素,碳、氮元素混合形成等离子体,靠阴极负偏压把碳、氮吸引到Ti6Al4V的表面,依靠轰击和扩散在Ti6Al4V材料表面形成具有特殊物理、化学性能的合金层.X射线衍射检测显示渗层内形成了包含TiC,TiN的硬度相;辉光放电光谱(GDS)检测结果显示,在渗层内碳、氮元素分布呈梯度形式;硬度测试显示渗层硬度由表及里呈现梯度下降,表面硬度提高两倍以上;摩擦磨损检测表明Ti6Al4V材料经无氢碳氮共渗处理后,其粘着现象明显降低,摩擦系数降低一半多,耐磨性大大提高.
关键词:
钛合金
,
双层辉光
,
无氢碳氮共渗
,
摩擦磨损
