双辉等离子表面冶金技术的新进展

总结了近年来双层辉光离子渗金属技术的发展,介绍了以双辉工艺在钛及钛合金表面形成阻燃合金,采用无氢渗碳在钛及钛合金表面形成高硬抗磨层,在纯铁、碳钢等基材表面形成时效硬化高速钢,在纯铜表面形成Ti-Cu耐磨合金等表面冶金新技术。

双层辉光等离子表面冶金技术

在离子渗氮技术的基础上,发展了双层辉光离子渗金属技术。该技术已成功地将固态合金元素如Ni,Cr,Mo,W,Ti,Al,Nb,Zr以及它们的组合渗入金属材料表面,形成一系列高硬度、耐磨、抗腐蚀合金层。例如在钢铁材料表面形成高速钢和镍基合金;在钛合金表面形成阻燃及耐磨合金等。该技术已获美、英、加等多国专利。本文简要介绍双辉技术的基本原理、主要工艺参数、主要研究结果和应用等。

等离子表面冶金技术的现状与发展

双层辉光离子渗金属技术已成功地在普通碳钢表面形成高速钢、其中包括时效硬化高速钢、不锈钢以及镍基合金等 ;该技术已成功地应用于手用锯条和机用锯条 ,使其齿部形成高速钢 ,锯条不仅具有高速钢的切削性能 ,而且柔韧不断 ;钛合金表面经离子渗钼等工艺处理后 ,Ti6Al4V的耐磨性得到大幅度提高 ;经离子渗铌等工艺处理后 ,TiAl金属间化合物的抗高温氧化性能明显改善。在双层辉光离子渗金属技术的基础上 ,又发展了加弧辉光离子渗金属 ,双辉钎焊技术 ,双阴极辉光放电超硬薄膜合成技术 。

双层辉光离子渗金属技术的现状及发展

双层辉光离子渗金属技术是在离子氮化的基础上发展的表面冶金技术。它是利用双层辉光放电特性,使普通金属材料表面形成具有特殊物理化学性能的合金层的新方法。本文介绍了双层辉光离子渗金属技术的基本原理、工艺研究及该技术在工业上的应用和前景。

双层辉光离子渗金属技术的发展、现状和展望

本文概括地介绍双层辉光离子渗金属技术的基本原理、发展沿革、基础和应用研究、设备和开发研究、技术的延伸和扩展以及在生产力转化等方面的基本情况。重点介绍了双层辉光离子渗金属技术在手用锯条方面的成功应用。

双层辉光离子渗金属技术

双层辉光离子渗金属技术是在离子氮化基础上发展的表面冶金技术。它是利用双层辉光放电特性使普通金属材料表面形成具有特殊物理化学性能的合金层的新方法。已取得美国等多国发明专利权。本文重点介绍双层辉光离子渗金属技术的基本原理、形成和发展以及该技术在工业的应用和前景。

新型双层辉光等离子表面冶金高速钢及其锯切工具

主要介绍了双层辉光等离子表面冶金技术在普通低碳钢或低合金钢表面形成的等离子表面冶金高速钢及其在手用锯条方面的应用和产业化。以技术、工艺、设备为主线,全面总结和阐述了等离子表面冶金高速钢锯条产业化的过程及艰难历程,对我国发展原创性技术及其产业化也提出了一些意见和建议。

我国在金属材料表面工程领域的一项重大原创性技术--双辉光等离子表面冶金技术

双辉光等离子表面冶金技术,也称作Xu-Tec Process,是在德国发明的离子渗氮技术的基础上,突破了离子渗氮技术只适用于气态非金属元素的局限性而发明的一项重大原创性技术。该技术可采用元素周期表中的金属和非金属元素,对金属材料进行表面合金化,开辟了"等离子表面冶金"的新领域。大量试验结果表明:该技术可在钢铁材料,钛及钛合金,铜及铜合金,以及金属间化合物等金属材料表面形成多种高硬度、耐磨、耐蚀及抗高温氧化的合金层。例如,在普通钢铁材料表面形成高速钢、不锈钢或镍基合金层,在钛合金表面形成耐磨或阻燃的合金层等。“双辉技术”可大幅度提高金属材料的表面性能,全面提升机械产品的质量和使用寿命,在各工业领域具有广阔的应用前景。该技术是一项资源节约型和没有任何污染的表面合金化技术,可以为国家节约大量贵重金属元素,降低生产成本,创造巨大的经济效益。这是一项能改变我国金属材料及机械制造业现状并使其走向高端的关键技术。

有关材料表面工程技术分类的商榷

材料表面科学和工程已形成一个庞大而独立的知识体系,为了对该知识体系有一个全面而清晰的了解,需要对其进行分类。参考众多有关材料表面工程技术书籍中的分类,提出了一种比较简明而清晰的分类法。

纯铜等离子渗钛层的高温氧化

研究了纯铜表面双层辉光离子渗钛合金层及纯铜在空气中的高温氧化行为,用X射线衍射仪(XRD)分析氧化层的相组成并讨论了氧化机理.结果表明:纯铜渗钛后不仅提高了抗氧化能力,而且氧化行为及氧化层的结构也发生了变化.未渗钛的纯铜70 0℃氧化10 0h相组成为Cu2 O和CuO ,而Cu -Ti合金层主要为致密均匀的TiO2 氧化层.

Ti-6Al-4V表面双层辉光离子渗Cr研究

利用双层辉光离子渗金属技术,在Ti-6Al-4V的表面渗入Cr元素,形成Ti-Cr阻燃合金层。系统地研究了温度、保温时间、源极电压、工件电压、极间距等工艺参数对渗层显微组织、成分及厚度的影响,得出了合理的工艺参数。870℃渗Cr 2 h,渗层厚度可达到60μm以上。阻燃合金层的成分呈梯度分布,显微组织为基体组织加少量弥散分布的Cr2Ti金属间化合物。初步阻燃试验证明,渗Cr合金层起到了预期的阻燃效果。

钛合金Ti6 Al4 V表面渗钼层的摩擦磨损性能

利用双层辉光离子渗金属技术在钛合金Ti6Al4V表面进行合金化 ,形成均匀、致密、厚度为 9.4μm的钛钼合金渗层。表面硬度提高 3倍左右 ,达到 10 5 0Hk。采用球盘磨损试验机考察了钛合金Ti6Al4V表面渗钼层和Ti6Al4V钛合金的摩擦性能 ,得出该合金表面渗Mo后虽然摩擦因数略微增大 ,但耐磨性提高 10 0余倍 ;通过对磨损形貌的分析可知 ,表面渗Mo合金层磨损机制主要表现为粘着及少量微切削。

TiAl金属间化合物高温抗氧化研究进展

TiAl金属间化合物以其密度低、熔点高及高温强度较高而成为重要的结构材料,井应用于诸如汽车、飞机发动机部件。然而,其高温下抗氧化性能不足是亟待解决的关键问题之一。从TiAl高温氧化机理、添加合金元素作用以及表面技术的应用三个方面,论述了TiAl高温抗氧化研究进展。讨论了等离子渗Nb大幅度改善TiAl高温抗氧化性能的作用机制。

Ti6Al4V表面双层辉光离子渗Mo及其摩擦学性能的研究

利用双层辉光离子渗金属技术在Ti6Al4V合金表面渗Mo,用球-盘磨损试验机对试样的摩擦性能进行了研究.结果表明:Ti6Al4V合金表面渗Mo可以形成均匀的表面改性合金层,合金层由沉积层和扩散层构成;合金层的硬度和弹性模量分别为10.86GPa和278.84GPa,较Ti6Al4V有较大提高;渗Mo后的试样在干摩擦小滑动距离下表现出一定的减摩作用,耐磨性明显增强;在油润滑条件下,渗Mo改性层具有优异的减摩和耐磨性能.

双层辉光离子渗金属技术特点分析

详细介绍了双层辉光离子渗金属技术的基本原理、放电模式及渗金属过程。并就该技术的优势和特点进行了理论分析。结果表明,该技术在表面合金化技术领域中,是适合于高熔点金属表面合金化和采用高熔点金属对铁基或某些熔点较高的有色金属表面进行合金化的实用工艺。

IGF-I、IGF-II及其受体在肝癌和癌旁肝组织中的表达

目的 :探讨胰岛素样生长因子I、II及其受体在肝癌和癌旁肝组织中的表达及其意义。方法 :采用DNA RNA原位杂交方法检测肝癌和癌旁肝组织中IGF I、IGF II及其受体mRNA的表达。结果 :在肝癌组织中IGF I、IGF I受体、IGF II、IGF II受体mRNA的表达率分别为 4 0 .0 %、4 6.7%、66.7%和 63 .3 % ,在癌旁肝组织中IGF I、IGF I受体、IGF II、IGF II受体mRNA的表达率分别为 4 6.7%、5 3 .3 %、70 .0 %和 73 .3 % ,有 3 6.7%的肝癌和 5 0 .0 %的癌旁肝组织同时表达四种mRNA。IGF I、IGF II及其受体mRNA在分化较差的肝癌细胞、肝细胞再生结节和不典型增生肝细胞中阳性信号最强。结论 :IGF I、IGF II及其受体在肝细胞癌变过程中发挥重要作用 ,肝癌的发生发展与IGF I、IGF IR、IGF II、IGF

NiCrMoNb合金化层对TiAl金属间化合物抗氧化性能的影响

探讨了利用双层辉光等离子渗金属技术(DGPSAT)溅射NiCrMoNb合金化层对TiAl金属间化合物静止空气中高温氧化抗力的影响。结果表明,不处理的TiAl由于TiO2为主的氧化层的剥落抗氧化性能较差,而TiAl-NiCrMoNb合金层由于形成了致密、晶粒细小的富Al2O3层而使TiAl抗氧化性能大大提高。合金层与基体之间存在互扩散,Ni,Cr,Mo,Nb的界面富集导致界面化学性质的很大改变。

Ti-Cu表面阻燃钛合金研究

利用双层辉光离子渗金属技术,在Ti-6Al-4V的表面渗入Cu元素,在其表面形成Ti-Cu阻燃合金层。阻燃合金层的成分及硬度呈梯度分布,显微组织为基体组织加弥散分布的Ti2Cu金属间化合物。初步阻燃试验证明,渗铜合金层起到了预期的阻燃效果。

钛合金及其表面处理的现状与展望

钛合金具有抗腐蚀能力强、比强度高、中温性能稳定等一系列优点 ,另一方面 ,它也有对粘着磨损和微动磨损非常敏感 ,耐磨性差 ,易氧化 ,对聚合物、金属及陶瓷涂层附着力差等缺点 ,这些缺点的存在限制了它的进一步应用 ,为克服钛合金这些缺点采取了一些相应的表面处理对策与手段 ,如表面微弧氧化、表面合金化、离子注入表面改性等。研究表明在钛合金表面形成TiC、TiN、TiO、(TiAl)N等纳米级 ,复合 ,渗、镀、注入层今后仍然是钛合金表面处理的发展方向。

钛合金Ti6Al4V表面Mo-N改性层的摩擦性能研究

采用钼-氮离子共渗与离子渗钼后再氮化2种工艺,在钛合金Ti6Al4V表面形成均匀致密的钼氮合金渗层。实验结果表明,2种工艺形成的表面合金层表面硬度都有大幅度提高,其中渗钼后氮化的硬度Hk0.1为16810MPa,钼-氮共渗Hk0.1为18040MPa。渗钼后氮化合金层主要为MoN相,而钼-氮共渗合金层主要为Mo2N相。干摩擦条件下,球盘磨损试验表明,渗钼后氮化工艺更好地改进了钛合金Ti6Al4V耐磨性,降低比磨损率3个数量级。