朱瑞华
,
田林海
,
鲍明东
,
马永
,
唐宾
机械工程材料
采用等离子氮化技术对H13钢进行离子氮化，通过改变渗氮气压和温度得到不同成分和厚度的渗氮层。用光学显微镜和X射线衍射仪分析了渗层的组织及物相组成，借助球一盘磨损试验机对渗层在大气环境下与Al2O3。球对磨时的摩擦学性能进行了研究。结果表明：渗层主要由ε-Fe2-3N、γ＇-Fe，N和少量α-Fe、Fe2O3、Fe2O4相构成；渗氮温度为510℃时没有形成明显的渗层，渗氮温度为570℃、气压为200，300Pa和渗氮温度为540C、气压为100Pa时渗层只有扩散层，而在其他条件下渗层由白亮层和扩散层组成；氮化后表面硬度为1100～1200HV，较基体增加1倍左右；在温度为570℃、气压200Pa制备渗层的摩擦因数比基体大幅度降低，磨痕宽度变窄，比磨损率明显降低，耐磨性明显改善。
关键词:
离子氮化
,
H13钢
,
白亮层
,
耐磨性能
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
李志刚
,
胡兰青
,
许并社
机械工程材料
分别制备了调质、离子氮化和碳氮共渗处理的H13钢试样,借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对其渗层进行了分析,检测了不同处理后H13钢的抗热疲劳性能.结果表明:经过1000次18℃→700℃热疲劳试验后,碳氮共渗H13钢表面萌生了少量的热裂纹;而离子氮化H13钢表面的热裂纹已经形成网状,并且穿透渗氮层扩展到基体内约300 μm;经调质处理的H13钢表面的热裂纹有轻微的发展,扩展到基体内约100μm;三种试样中碳氮共渗处理H13钢的抗热疲劳性能最好.
关键词:
H13钢
,
碳氮共渗
,
离子氮化
,
抗热疲劳性能
汤金钢
,
刘道新
,
唐长斌
,
于首明
,
张晓化
稀有金属材料与工程
为了改善钛合金的高温耐磨性能,采用锆-氮离子共渗与异步渗(渗锆后再氮化处理)两种工艺技术分别在Ti6A14V钛合金表面制备致密的锆-氮合金化改性层,对比研究了合金化层的组织结构特征和高温摩擦磨损性能.结果表明,两种工艺制各的Zr-N合金层表面均由ZrN相组成,异步渗改性层的内层则包含较厚的Zr-Ti固溶体,两种等离子表面合金化层均使钛合金表面硬度显著提高.同样温度和处理时间条件下,异步渗合金化层的厚度约为锆-氮共渗合金化层厚度的6倍,且氮化物层也较厚,原因归于前者处理过程中Zr与Ti之间良好固溶特性的充分发挥及ZrN相的扩散障作用的有效抑制.300℃高温下球盘摩擦磨损试验结果表明,由于锆-氮共渗合金化层深度较小,因而改善钛合金基材耐磨性能的效果相对较低.锆-氮异步渗处理则使Ti6A14V钛合金耐磨性能显著提高,摩擦因数降低50％以上,比磨损率降低2个数量级,原因归于该类合金化层高的表面硬度、大的层深、良好的高温抗氧化性能及优异表面承载能力的有机匹配.
关键词:
钛合金
,
离子渗锆
,
离子氮化
,
高温磨损
葛培林
,
刘小萍
,
尚魁平
,
冶艳
,
鲍明东
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.02.023
在经过离子氮化处理的H13钢基体上,采用闭合场非平衡磁控溅射法制备了CrTiAlN硬质涂层,并与未氮化的镀膜试样进行了膜基结合强度、膜层微观结构形貌及相组成的对比.结果表明:离子氮化处理可提高基体硬度,形成硬度梯度过渡；氮化+镀膜复合处理可以显著提高膜基结合强度.
关键词:
离子氮化
,
磁控溅射
,
渗氮层
,
CrTiAlN薄膜
,
结合强度
刘让贤
,
郑英
,
高原
,
卢端敏
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.03.018
采用"氮化+双辉等离子渗铬"复合工艺,在630℃扩散层组成;渗层表面形成4～5μm的沉积层,含铬量达到52%左右,致密并与基体结合紧密;内有20～25μm的扩散层.扩散层含铬量呈梯度分布;表面物相由Fe-Cr、Cr7C3、Cr23C6、CrN等组成;渗层表面显微硬度达950HV,硬度向内呈梯度分布,而没有改变基体材料的结构和性能.这种高的表面硬度对提高材料表面耐磨性具有重要意义.
关键词:
45钢
,
离子氮化
,
双辉
,
渗铬
,
低温
林乃明
,
范爱兰
,
秦林
,
唐宾
,
邹娇娟
中国材料进展
用浸泡法和电化学法研究了纯钛(TA2)基体材料及其离子氮化层在人工唾液中的腐蚀行为.浸泡法研究表明,试样随着浸泡时间的延长而增重,而离子氮化层增重明显减缓,其腐蚀速率远小于TA2基材;电化学法研究表明,离子氮化层的自腐蚀电位较TA2基材提高,而腐蚀电流密度和腐蚀速度减小.由失重法和电化学法得出一致结论,离子氮化处理提高了TA2在人工唾液中的耐蚀性.
关键词:
纯钛
,
离子氮化
,
人工唾液
,
耐蚀性
刘道新
,
奚运涛
,
韩栋
,
张晓化
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.4.007
为有效提高2Cr13不锈钢表面大攻角固体粒子冲蚀(SPE)抗力,利用离子辅助电弧沉积技术在氮化预处理的2Cr13钢表面制备了不同结构、不同厚度的ZrN梯度涂层,研究了涂层结构和厚度对膜基结合强度、涂层显微硬度、韧性、动静态承载能力以及抗固体粒子冲蚀行为的影响.结果表明:将合理结构的ZrN梯度涂层与离子氮化有机复合,能够获得承载能力高、界面应力应变协调性好、结合强度高、强韧性配合合理,抗多冲疲劳和抗塑性流变性能优的复合改性层,其90°大攻角SPE抗力显著高于2Cr13不锈钢基材.ZrN梯度涂层的SPE抗力同时与涂层厚度密切相关,当ZrN梯度涂层较薄时,其协调变形能力及承载能力较低,在冲击载荷作用下容易出现脱层失效,因而SPE抗力较低;当ZrN梯度涂层太厚时,涂层韧性和内聚强度降低,内部残余应力较大,受外界冲击载荷作用时容易出现局部脱层,因此SPE抗力亦不高.
关键词:
ZrN梯度涂层
,
固体粒子冲蚀
,
离子氮化
,
2Cr13不锈钢
