Ti6A14V合金表面等离子渗镍研究

采用双层辉光离子渗金属技术对Ti6A14V合金（TC4）表面进行等离子渗镍研究。通过分析放电气压对渗层镍含量及厚度的影响得出，在950℃及20-50Pa进行合金化时，当气压为30Pa时可得到最佳质量的渗层。对此典型工艺条件下渗层的组织形貌、成分分布特征进行观察与分析，测试了渗层的显微硬度，并对渗层的摩擦学性能进行了研究。结果表明，渗层表面Ni含量最高可达95％，向内逐渐降低，基本呈梯度分布，显微硬度明显提高，耐磨性较基材TC4大大增强。     

钛(TA2)及钛合金(TC4)表面等离子渗Nb研究

采用双层辉光离子渗金属技术进行钛（TA2）及钛合金（TC4）的等离子渗Nb表面改性研究。分析了合金化条件对渗层Nb含量及厚度的影响，在此基础上得到优化的典型工艺条件。研究发现，在1000℃进行合金化时，放电气压对渗层表面Nb含量有显著的影响，在本试验选取的气压范围（20～80Pa）之内，气压为65Pa时可以得到最佳质量的渗层。对此典型条件下渗层的组织形貌及成分分布特征进行了观察与分析，测试了渗层的显微硬度并用划痕法评价了渗层结合强度。结果表明，渗层表面Nb含量可达70％左右，向内逐渐降低，呈梯度分布特征。渗层与基体结合良好，硬度显著提高。     

TC4在不同温度下固态渗碳化硼研究

为改善钛及钛合金的表面性能,研究了TC4在不同温度下固态渗碳化硼后的渗层显微组织及硬度.结果表明:渗层表面为致密分布的化合物层,而在基体内部则形成沿晶界分布的板条状或等轴状的颗粒扩散层;表面碳化硼处理可显著提高TC4的表面硬度,而且由表及里具有良好的硬度梯度;断口形貌分析发现材料由韧性断裂转变成脆性断裂.该工艺设备简单,操作方便,效率高,成本低.     

Ti-6Al-4V钛合金固体渗硼法表面改性

对TC4钛合金(Ti-6Al-4V)进行表面渗硼使其表面硬度显著提高.渗硼温度为1000℃到1050℃,渗硼时间为5 h到20h.文内测量和比较了渗硼后钛合金表面的微结构、形貌、相组成等性质,研究了渗硼过程中Ti,Al,V,B等元素的扩散行为.在低温短时间渗硼时,渗硼层厚度仅0.8μm,而在高温长时间渗硼时,渗硼层厚度可达15 μm.实验证明,渗硼层由TiB和TiB2两相组成,并且它们的含量随渗硼温度提高而增加.渗硼层表面主要含TiB2,其显微硬度可达2200 HV0.01,渗硼层内表层主要含TiB,其显微硬度为1100 HV0.01.渗硼层的硬度远高于TC4钛合金的硬度.     

工业纯铁电极材料表面渗钼的工艺

利用双辉等离子渗金属技术,在工业纯铁电极材料表面进行正交渗钼试验,用极差分析方法研究了极间距、温度、时间、源极电压和气压对合金渗层厚度的影响,并对渗钼的工艺参数进行优化。采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、扫描电镜(SEM)和能谱仪观察合金渗层的金相组织及厚度,测定合金渗层的物相组成和渗层硬度,检测合金渗层的形貌、元素分布。结果表明:渗钼工艺优化参数为源极电压800~850V,保温温度1 020℃,保温时间4h,工作气压35Pa,极间距20mm,可获得满足试验要求的80μm的合金渗层;合金渗层组织为柱状晶,Mo元素在合金渗层中呈梯度分布,合金渗层的物相为Fe(Mo)固溶体和Mo相,合金渗层的硬度呈下降趋势,渗钼后试样的表面硬度为248.5HV0.05。     

等离子体渗氮气压对合金钢渗氮层微观结构和性能的影响

目的 选择M50NiL钢（高合金钢）和AISI 4140钢（低合金钢）2种合金钢,研究渗氮气压对合金钢等离子体渗氮层组织结构、渗层厚度、硬度、韧性和摩擦磨损性能的影响规律。方法 根据离子渗氮GB/T30883—2017,在0～500 Pa渗氮气压范围内选择170、250、350 Pa 3个渗氮气压进行等离子体渗氮,研究渗层微观结构和性能。结果 对于M50NiL和AISI 4140两种合金钢,350 Pa时渗层厚度均最大,170 Pa次之,250 Pa厚度最小。M50NiL钢在350 Pa渗氮和AISI 4140钢在170 Pa渗氮时,表面层具有最优的强韧性。摩擦磨损性能显示,170 Pa和350 Pa气压渗氮的摩擦磨损性能明显优于250 Pa气压渗氮,其中磨损率规律与渗氮层的韧性值测试结果吻合。结论 气压影响了氮离子的能量和分布,从而影响了渗层厚度,钢中的合金元素含量和气压共同影响表面强韧化效果,并且表面强韧化效果直接影响渗氮层的摩擦磨损性能。     

304奥氏体不锈钢低气压离子渗氮组织与性能研究

在400℃、低气压下对304奥氏体不锈钢进行低温低压离子渗氮处理。采用扫描电镜、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、硬度及耐磨性进行了测试和分析。结果表明:304奥氏体不锈钢低温低气压渗氮形成了明显的白亮层;低气压对304奥氏体不锈钢离子渗氮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51.7μm;渗氮后试样表面硬度达到最大值1100 HV0.01;低温低气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。     

气压对304奥氏体不锈钢低温离子渗氮组织与性能影响

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51.7μm;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。     

钛合金表面离子渗钼及耐磨性研究

采用离子渗金属技术对Ti6Al4V(TC4)钛合金进行了离子渗钼,并用扫描电镜、X射线衍射、能谱分析、显微硬度和磨损试验等对渗层的组织、相组成、成分、显微硬度和磨损性能进行了研究。结果表明,TC4合金经离子渗Mo后,表面可形成MoTi相合金层,使材料的硬度有较大的提高,表面常温干摩擦的摩擦因数比基体的低,磨痕比基体的窄,表现出较好的耐磨性能。     

SKD11钢的离子氮碳共渗工艺及其稀土催渗研究

为了探究SKD11钢的优化氮碳共渗工艺,对SKD11钢在530℃不同共渗时间、不同炉内气压、NH3/CO2不同气氛比值情况下的离子氮碳共渗进行了研究.运用XRD、SEM、显微硬度、摩擦磨损试验,对材料的显微组织、显微硬度和耐磨性进行了分析.试验结果表明:对于冷作模具钢SKD11,时间为10 h、NH3/CO2为10∶1、炉内气压为500～700 Pa时,氮碳共渗效果相对最好.另外,在上述优化工艺基础上,随着稀土La的加入,渗层变厚且渗层与基体结合更致密,表层到心部的硬度梯度更小,氮碳共渗效果更好.