离子注入表面改性层组织结构及强化机制研究

本文主要论述应用 X 时线衍射和电子显微分析等对热处理 M2高速钢经不同工艺的氮离子注入层显微组织形态及合金相结构进行的一些研究。实验确认,注层所含合金相计有;a,Fe_(16)N_2,Fe_4N,Fe_3N,Fe_2N,Cr_2N,CrN 和 M_6C,M_3C,M_2C,MC 等。并初步探讨了注层强化作用的物理机制,认为是由常规合金化过程所发生的现象和只由注入才有的效应等两类结构因素所决定的。

化学镀Ni-P-PTFE的研究

Ni-P-PTFE 复合镀工艺提高了 Ni-P 镀层的耐磨性和自润滑性.文章研究了在45~°钢基体上获得 Ni-P-PTFE 复合层的工艺,着重讨论了镀液中聚四氟乙烯含量,表面活性剂温度等对镀层中聚四氟乙烯含量、施镀速度的影响。并对镀层的结构,表观质量和形貌等进行了分析,为此工艺的实际应用提供了依据。

离子束增强沉积改性层中碳化物相的电镜研究

主要研究 Ｍ ２ 高速钢离子束增强沉积表面改性层中碳化物相的组织形态与相结 构的变化情况。结果表明，高能离子束可穿透表面氮化物涂层并注入基体，轰击其主 要碳化物相Ｍ６Ｃ，使其形成包括“嵌镶块”和“晶界结构特征花样”等亚结构组织和 缺陷。这为进一步研究其表面强化机制等提供了重要实验依据。

离子束混合表面改性层的电镜研究

利用透射电子显微镜研究了通过离子束交替混合获得的ＴｉＮ涂层与基 体Ｍ２钢之间的过渡层的微观构造．结果表明：过渡层主要组成相为ＴｉＮ、 Ｍ６Ｃ和α－Ｆｅ．ＴｉＮ相呈颗粒状，内部具有层状亚结构；Ｍ６Ｃ在离子束作用 下发生碎化；α－Ｆｅ有多晶化趋势．

工模具钢离子束混合改性层的组织结构与性能

研究了Ｍ２钢表面ＴｉＮ涂层的组织结构和性能。这种涂层是通过真空沉 积Ｔｉ原子和注入Ｎ离子交替进行的离子束混合技术实现的。每次沉积Ｔｉ原 子厚度１０００～４０００Ａ，注入Ｎ离子能量６０和９０ｋｅＶ，剂量２×１０１７～８×１０１７ Ｎ＋／ｃｍ２．分析讨论了改性层的相组成及其强化机制。结果表明，在适宜工艺 下，改性层具有高硬度、高耐磨性和优良的结合力。

钛基合金离子注入表面改性层的研究

应用电子能谱、Ｘ射线衍射及透射电镜等对四种不同注氮工艺下的Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ 合金表面改性层的化学成分、显微组织及合金结构等进行了分析研究。结果表明：注 层中的氮离子分布随注入剂量的不同而异；在注层中形成了ＴｉＮ，Ｔｉ２Ａ２Ｎ 等新的 合金相，同时形成了层错、孪晶等缺陷．并从理论方面对改性层的强化机制进行了初 步探讨。