离子氮碳氧三元共渗对45钢耐蚀耐磨性能的影响与机理研究

研究选择45钢为原材料,分别采用绿色环保离子氮碳氧三元共渗技术(Plasma oxynitrocarburising,PNCO)和传统淬火-抛光-淬火技术(Quench-polish-quench,QPQ)进行表面改性,并利用SEM,XRD,摩擦磨损试验机,浸泡腐蚀实验对比分析2种方法的改性效果,包括截面显微组织、表面形貌、物相、耐磨性和耐蚀性。结果表明,PNCO处理后,获得了与QPQ处理相同的多层次渗层结构,由表层1~2μm氧化膜及次表层化合物层和有效硬化层构成,且PNCO处理后表面氧化膜成纳米结构,化合物层比QPQ更加致密。同时,PNCO处理后,磨损率和腐蚀失重率分别为1.39 mg/(N·m)和0.39%,耐磨耐蚀性均略优于QPQ,为研究绿色高效高性能表面改性技术提供了可行的研究方向。

低温离子渗硫催渗技术研究现状及展望

低温离子渗硫技术可制备摩擦学性能优良的固体润滑剂,目前制备的渗硫层覆盖不均匀,保存运输过程中易损坏,服役寿命较短。综述了低温离子渗硫技术的各种催渗工艺与方法以及各自的特点与适用范围,并指出了该技术未来的发展趋势。

低温真空等离子体渗硫技术在内燃机车上的应用

通过对柴油机的缸套、活塞环表面进行低温真空等离子体渗硫处理 ,不仅有效降低磨损 ,延长了使用寿明 ,而且降低了运用成本 。

低温离子渗硫层的结构和减摩性能

采用低温离子渗硫技术在 ４５＃和 ＧＣｒ１５钢表面形成一定厚度的渗硫层，采用金相、 ＳＥＭ＋ＥＤＸ、ＸＲＤ等方法分析了渗层结构，采用ＳＲＶ往复式磨损试验机，在液体石蜡润滑条件下对渗层的摩擦学性能进行了研究结果表明：渗硫层结构疏松，表面多孔，其结构为 ＦｅＳ、 ＦｅＳ２硫化物相和基体相的混合物渗硫层有明显的减摩润滑作用，其摩擦系数比相应无渗层表面低５０％．渗层厚度增加，摩擦系数基本不变在轻载条件下，渗层有效作用时间延长，在重载条件下其变化不大在相同试验条件下，ＧＣｒ１５钢表面渗硫层比相应４５＃钢渗层有效作用时间长。

低温离子渗硫技术的应用

渗硫技术的发展经过固体装箱渗硫、盐浴渗硫、低温电解渗硫和气相离子渗硫等几个阶段。固体装箱渗硫法和盐浴渗硫劳动强度大，能耗高，生产周期长，零件变形大，已经不再使用。目前，低温电解渗硫虽然在一些国家已得到生产应用，但由于硫化物层的质量欠佳，而电解液成分控制和生产的排放污染等环保问题的约束也逐步被淘汰。气相渗硫存在防毒、防爆和防污染等方面的问题，生产应用有一定困难。

“低温真空等离子体渗硫技术"在柴油机上的应用性试验

通过对“低温真空等离子体渗硫技术”的介绍,以及将该技术应用在柴油机上的探讨性对比试验,阐明了“低温真空等离子体渗硫技术”应用在柴油机上能有效地降低燃油消耗率、排温、烟度,提高整机可靠性,改善排放,节约能源,具有明显的社会经济和环保效益。

Cr-Si合金钢表面纳米层对低温离子渗硫的影响

利用超音速微粒轰击技术在调质处理的Cr-Si合金钢表面制备了厚度约25μm的纳米晶层。透射电镜（TEM）对表面结构的观察表明,最表面层形成了具有随机取向等轴的纳米晶粒,晶粒的平均尺寸约为16nm。对表面纳米化试样进行低温离子渗硫处理,在纳米结构表层形成了厚度约10μm的硫化物固体润滑薄膜。对硫化物层的结构分析结果表明,试样经表面纳米化处理后表面的扩渗性能和化学反应能力明显提高,在硫化物层和基体的界面处出现了厚度约为1-2μm的硫元素的扩渗层。表面纳米化试样表面硫化物的含量明显高于原始试样的硫化物的含量,且硫化物层主要由FeS相所构成,而在原始试样的硫化物层中FeS2的含量相对较高。表面层的晶界体积分数以及原子活性提高是表面纳米化试样表面化学反应能力和扩渗能力提高的主要原因。

渗硫参数对氮碳共渗表面形成FeS固体润滑层的影响

采用低温离子渗硫技术在CrMoCu合金铸铁离子氮碳共渗表面制备FeS固体润滑层。通过对FeS固体润滑层表面微观形貌的观察,初步分析了渗硫条件和氮碳共渗表面对其上FeS固体润滑层形成的影响。氮碳共渗表面细小的缺陷和凹坑为硫化物提供了形核的活性中心,利于形成以FeS相为主的较厚的FeS固体润滑层。渗硫温度对氮碳共渗表面形成FeS固体润滑层影响很大,当渗硫温度(硫罐温度/工件温度)为210℃/230℃时,FeS固体润滑层中S/Fe原子摩尔百分比值趋于1;当渗硫温度(硫罐温度/工件温度)小于或大于210℃/230℃时,FeS固体润滑层中S/Fe原子摩尔百分比值远小于1或远大于1,不利于FeS固体润滑层的形成。

甘谷驿地层水中亚铁离子耗氧规律实验研究

在研究延长油矿注空气低温耗氧机理的过程中发现,地层水中的亚铁离子在低温下易被空气中的氧氧化。为了考察亚铁离子耗氧规律,采用邻菲罗啉分光光度法测得甘谷驿地层水中亚铁离子浓度随时间的变化关系,并用简化的动力学方程对实验数据进行模拟。结果表明,当亚铁离子在甘谷驿地层水中的浓度范围为32.04～129.08 mg/L时,动力学数据更符合一级反应的规律,静置条件下,一级反应级数对应的反应速率常数为0.052 3～0.114 1 h-1,通入充足空气条件下,一级反应级数对应的反应速率常数为0.227 7～0.513 0 h-1。

渗浸陶瓷活塞环技术分析

利用低温(<300℃)等离子化学气相沉积技术,在活塞环表面生成一层双向扩散的微晶体与网状结构并存的氮化硼-氮化硅金属复合陶瓷层,提高了环的表面硬度、耐磨性,降低了摩擦系数,常温下导热系数可提高42%,并随温度升高呈指数规律上升。从而降低环的工作温度,减少变形,提高气密性,改善发动机整体性能。

推荐一种金属表面耐磨新技术

低温离子渗硫渗氧表面处理技术(LGM)可减少摩擦系数,提高耐磨性,通过对喷油泵零件及测量头、工装芯轴等零件的应用,大大提高了零件的寿命。通过对出油阀座的试验,开辟了一条用低价值材料替代高价值材料的途径。

大功率柴油机缸套减摩抗划伤技术研究

针对大功率柴油机缸套的划伤失效问题,研究了可以有效地提高缸套减摩抗划伤性能的新技术—离子氮碳共渗-离子渗硫复合处理技术.对用该技术制备的离子氮碳共渗-离子渗硫复合层在含硫添加剂润滑下进行的摩擦学性能研究结果表明,离子氮碳共渗-离子渗硫复合层与含硫添加剂产生协同作用,使复合渗表面的摩擦系数和体积磨损量都明显降低.柴油机台架试验及舰船实航试验表明,该技术可有效地避免柴油机缸套因发生划伤、磨损而失效,延长柴油机的使用寿命.

渗浸陶瓷活塞环

利用低温 (<30 0℃ )等离子化学气相沉技术 ,在活塞环表面生成一层双向扩散的微晶体与网状结构并存的氮化硼 -氮化硅金属陶瓷复合层。金属陶瓷复合层能提高环的表面硬度、耐磨性 ,降低摩擦系数 ,常温下导热系数可提高 4 2 % ,并随温度升高呈指数规律上升 ,从而降低环的工作温度 ,减少形变 ,提高气密性 ,改善内燃机整体性能。

环氧线路板专用清洗设备面世

在日前举行的“北京工业技术支撑与产业促进平台”产业化项目对接会——光机电领域专场中，中科院光电研究院的专家推介了包括环氧线路板专用清洗设备“常压低温等离子体系列清洗设备”在内的新技术和新产品。

低温等离子体技术改性填料前后Anammox工艺运行及微生物群落变化

采用低温等离子体技术对普通聚氨酯泡沫塑料填料进行表面改性处理,研究了改性前后填料的表面特征、厌氧氨氧化生物膜量、脱氮性能、微生物群落结构及其功能微生物基因丰度的变化。结果表明:低温等离子体改性以后填料表面与蒸馏水的静态接触角减少33.27°,单点比表面积和吸附平均孔径分别由8.98 m^2·g^-1和3.01 nm提高至9.66 m^2·g^-1和4.98 nm,材料表面粗糙度增加,亲水性能明显改善;未改性单位质量填料生物膜干质量为0.18 g,改性后单位质量填料生物膜干质量为0.37 g,相同时间内单位质量填料上的生物膜量相比于填料改性前提高了53%;填料改性前后系统总氮去除率均在80%以上。高通量测序结果显示,2系统菌群结构相似,主要功能菌属是Candidatus Kuenenia,改性填料相比于未改性填料其微生物种类丰富程度更高。实时荧光定量PCR(qPCR)结果显示,改性后hzo基因相对丰度由59.50%增至73.50%,提高了14%,nxrB基因相对丰度由21.10%减至17.70%,降低了3%。由此可见,填料经改性后表面生物膜量增加,生物膜上功能微生物种类丰富性也有所增加,但在较低氮基质负荷条件下脱氮效率基本不变。

聚对苯撑苯并二噁唑纸基复合材料的增强研究

以高强度、高模量及耐高温的聚对苯撑苯并二口恶唑(PBO)纤维为原料,通过自制PBO浆粕制备特种纸基材料。为提高纸基材料的强度性能,首先采用浸渍树脂的增强技术,研究了树脂种类、固化条件及热压条件对PBO纸基材料力学性能的影响。并在此基础上采用了先进的低温氧等离子体处理技术改善纸基材料中纤维/树脂之间的界面结合,进一步提高了纸张的强度性能。

FeS/MoS_2固体润滑纳米多层膜的成膜机理与摩擦学性能

1项目负责人及所在单位：王海斗,中国人民解放军装甲兵工程学院 2起止年限：2006年1月～2008年12月 3项目简介 通过磁控溅射Fe/Mo纳米多层膜与低温离子渗硫复合处理技术,制备了一种新型固体润滑薄膜,即由两种固体润滑剂（FeS、MoS2）构成的固体润滑FeS／MoS2纳米多层膜。

中船重工711研究所热处理中心

中船重工711研究所热处理中心成立于1963年，生产车间占地面积2000多平方米，1980年开始接洽外协民品和军品生产，现年产值约为700万元。中心拥有高级工程师5人，其他工程技术人员10人，高级技工10人。擅长解决复杂零件热处理和技术难题，特色为零件的表面强化和改性技术。目前主要从事离子渗氮、气体渗氮、渗碳、高低温碳氮共渗等各种表面化学热处理；各类零件的中高频感应热处理；