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
申罡
,
高原
,
王成磊
,
卜根涛
材料导报
利用脉冲单电源和直流单电源,分别在Q235钢表面进行等离子钨钼共渗.通过对不同电源钨钼共渗试样的渗层组织、渗层成分分布、晶体结构、渗层硬度分布的检测和比较,分析了2种电源对等离子钨钼共渗的影响.结果表明,利用单一电源均可在Q235钢表面形成明显反应扩散层;在相同工艺下,采用脉冲电源所得到的试样渗层厚度较采用直流电源的渗层厚度增加了18.1%;脉冲电源试样表面W、Mo含量(质量分数,下同)分别约为8.4%和9.8%,直流电源试样表面W、Mo含量分别为8.2%和8.9%,可见2种电源渗层表面含W、Mo量相差不大;2种电源渗层相结构均为Fe_7W_6和Fe_3Mo金属间化合物相;钨钼共渗后渗层硬度提高不明显.
关键词:
脉冲
,
直流
,
双辉
,
表面改性
,
钨钼共渗
王成磊
,
高原
,
卜根涛
,
申罡
材料热处理学报
利用双层辉光等离子渗金属技术,在碳钢表面合成TiN,研究不同的Ar/N2流量比对合成的TiN的影响,获得Ar/N2流量比与TiN表面硬度、表面颜色及TiN成分含量之间的关系,以及Ar/N2流量比对TiN相结构的影响结果:当Ar/N2流量比较大时,以{100}择优取向生长;随着Ar/N2的降低,TiN薄膜由{100}择优取向生长向{111}择优取向生长过渡;TiN薄膜中并不一定是单一的TiN相,还有其他如Ti2N相的存在,造成TiN薄膜硬度的降低.
关键词:
双层辉光
,
择优取向
,
TiN薄膜
,
相结构
申罡
,
高原
,
王成磊
,
卜根涛
机械工程材料
采用脉冲单电源在Q195钢表面进行了等离子钨钼共渗+渗碳、淬火、回火处理,形成了表面高速钢渗层;采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、硬度仪和磨损试验机对表面组织和性能进行了研究.结果表明:采用脉冲单电源可以在钢表面形成了明显的共渗层;在1000℃保温8h的工艺条件下,渗层厚度约为110μm,渗层表面钨、钼含量分别约为8.4%和9.8%,表面钨当量超过20%;渗层主要由Fe7W6和Fe3Mo金属间化合物相组成;经过渗碳、淬火后碳化物的主要类型是MC、M2C和M6C,碳化物细小且分布弥散;再经200℃回火后钢的耐磨性较经750℃水淬+200℃回火T10钢的提高了1.7倍;经过复合处理后该钢抗回火软化性与W6Mo5Cr4V2钨钼高速钢的近似,700℃回火后硬度仍达到610HV.
关键词:
脉冲
,
钨钼共渗
,
渗碳
,
碳化物
,
回火
卜根涛
,
高原
,
王成磊
稀有金属材料与工程
在低碳钢表面利用脉冲电源进行辉光离子渗Ti工艺研究.结果表明:在本工艺条件下,能够获得200 μm以上的渗层,其组织形貌为渗层与基体之间形成一条明显的反应扩散分界线,且分界线两边均出现较为明显的柱状晶;渗Ti层的结构主要由Fe2Ti、Fe-Ti、TiC相组成;随着电压的升高,渗Ti层增加,550 V时达到最厚,表面Ti含量也最高,当电压超过550 V后,渗层厚度减小、Ti含量降低;随时间的增长,渗Ti层厚度增加,表面Ti的含量增加;渗层厚度随温度的升高而变厚,渗层Ti的含量也随之变大.
关键词:
辉光等离子
,
脉冲电源
,
渗层
,
Ti浓度分布
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
王成磊
,
高原
,
卜根涛
机械工程材料
采用双层辉光等离子渗金属技术在Q235钢表面上制备了TiN渗层;对渗层的组织、硬度、成分和相结构及其耐NaOH溶液腐蚀性能进行了研究.结果表明:该渗层是由TiN颗粒均匀分布的扩散层及表面TiN沉积层组成的梯度结构;渗层表面形貌为胞状组织,颗粒致密均匀,表面为金黄色,渗层厚度可达16μm,与基体实现了冶金结合;渗层表面钛和氮原子比为1∶1,表面显微硬度达到了3 120 HV;渗层中TiN(111)衍射峰强度最大,具有明显的择优取向;渗层在4 %的NaOH溶液中的耐腐蚀性能比Q235钢的提高了26.8倍,与1Cr18Ni9Ti不锈钢的相当.
关键词:
双层辉光等离子渗金属
,
TiN渗层
,
耐腐蚀性能
