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。

双层辉光离子渗金属技术特点

分析了双层辉光技术的特点,指出该技术在材料表面合金化方面,是一项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材料进行表面合金化的工艺技术。

双层辉光离子渗金属技术的效果及应用

综述了双层辉光等离子单元渗技术、多元渗技术、复合渗技术的研究成果及主要应用实例。结果表明,双层辉光等离子渗金属技术能成倍提高零件表面的耐磨性或耐蚀性、抗氧化性,从而延长零件乃至整机的使用寿命,对节能、节材、保护环境以及降低机具运行成本发挥着重要作用。

316L不锈钢表面双层辉光离子渗金属技术制备Cr_2O_3涂层

为改善不锈钢的阻氚渗透性能,采用双层辉光离子渗金属技术在316L不锈钢表面渗铬渗氧制备出了氧化铬涂层,对涂层的组织特征、相组成和合金元素成分分布及渗入机理进行了分析。结果表明,渗铬后表面主要形成Cr的沉积层和Cr在-αFe中的固溶体相,渗层厚度可达21μm,铬含量最高可达92%,且由表及里呈梯度分布;随后对渗铬层进行渗氧处理,表面形成以Cr2O3为主的陶瓷层,其有效厚度约为45μm,渗层与基体结合牢固。

双层辉光离子渗金属技术沉积氮化钛薄膜的微观结构研究

采用双层辉光离子渗金属技术,在硬质合金基体表面上制备了氮化钛(TiN)薄膜,通过微观结构和显微硬度分析,研究了基体温度对TiN薄膜性能的影响.实验结果表明:所有TiN样品均具有面心立方结构,并且薄膜生长的择优取向、晶粒尺寸、晶面间距、晶格常数和微观硬度等都与基体温度密切相关.当基体温度为650～780℃时,TiN薄膜具有最小的晶粒尺寸(26.9 nm)和最大的显微硬度(2204 HV).

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制备Al-Y-Si氧化物涂层

本文采用双层辉光离子渗金属技术,在316L不锈钢表面进行Al-Y-Si共渗后氧化处理,制备致密的氧化物阻氚渗透涂层。通过XRD、SEM和EDS分析制备涂层的组织和结构,通过划痕试验、电化学测试和抗热震实验对其进行性能测试。结果表明,Y、Si元素的掺入能够生成连续致密的Al2O3涂层。用Y含量为10%的靶材制备的氧化涂层的组织和性能最佳,结合力为70.5N,涂层有很强的耐腐蚀性能,热震实验后表面无裂纹出现。

双层辉光离子渗金属技术制备Al-Cr-Si氧化物阻氚涂层

本文采用双层辉光离子渗金属技术在316L不锈钢表面进行Al-Cr-Si共渗后氧化处理,制备致密的氧化物阻氚渗透涂层。用SEM、TEM和XRD分析制备涂层的组织结构,用划痕法和抗热震实验对其进行性能测试。结果表明,Cr、Si元素的掺入使涂层生成连续致密的Al2O3氧化膜;在外层富铝区,Al2O3和少量Fe、Cr的氧化物反应生成了尖晶石型复合氧化物Fe(AlCr)2O4。氧流量为0.01L/min时制得的氧化涂层的组织和性能最佳,其结合力达68N,热震实验后表面无裂纹出现。

双层辉光离子渗金属电极结构的研究

通过对双层辉光离子渗金属技术的基本电极结构研究认为:电极结构可分为平板型、空心阴极型、不等电位空心阴极型和复合型等四种形式;通过实验证实,管状零件内表面离子渗金属的电极结构是正确的。

863重大关键技术项目“双层辉光离子渗金属技术”在宁挂牌转让成功

国家863重庆关键技术项目“双层辉光离子渗金属技术”（双辉技术）所形成的科技经江苏省技术产权交易所的职务技术成果挂牌转让获得成功。成果出让方——南京航空航天大学与项目接受方——江苏省地龙管业有限公司将联合进行产学研合作，

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。

纯铜双层辉光离子渗钛组织形成机理及性能分析

采用双层辉光离子渗金属技术对纯铜进行了渗钛处理。用配有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪和透射电子显微镜对合金层的显微组织形貌、钛含量分布、相组成及相结构类型进行了观察与测定,对合金层的形成机理进行了探讨,并对其性能进行了对比测定。结果表明:渗钛层由合金层和扩散层组成,合金层主要由TiCu+(Cu)固溶体+TiCu4构成,TiCu4为D1a型有序相,TiCu为B2型有序相,扩散层为(Cu)固溶体。渗钛处理后纯铜的表面得到显著强化。

双层辉光离子渗钼工艺及其组织性能研究

采用双层辉光离子渗金属技术对纯铁、1 0、4 0、4 5、60、T8等碳素钢进行了渗钼工艺的研究 .探讨了加热温度、保温时间以及阴极 -栅极间距对渗层厚度的影响 .同时还研究了渗钼层的显微组织、渗钼层浓度分布 .实验表明 ,双层辉光离子渗钼技术是一种新的离子渗金属技术 。

辉光等离子体形成TiN/Ti复合渗镀层的研究

利用双层辉光离子渗金属技术和空心阴极效应,在低碳钢表面形成 TiN/Ti 复合渗镀层。用 LEC 图像分析仪、M-400-Hl、GDA750型辉光放电光谱成分分析仪和 WS-97型发射划痕分析仪进行检测。结果表明:TiN/Ti 复合渗镀层厚度约7μm 左右;表面 Ti 含量达65%,N 含量达18%,Ti 和 N 原子按一定的重量百分比呈梯度分布;渗镀层表面形貌是均匀致密细小的胞状物组织,表面越粗糙,胞状组织也粗大,反之则细小;表面硬度在1600～3000Hv 之间;渗镀层与基体是冶金结合,不仅具有高硬度而且膜基结合强度也非常好。

金属之光 灿烂辉煌

作为中国的原创性重大发明，双层辉光离子渗金属技术在美国被称为“徐氏合金化法”。其重要意义是使长期以来，只能用于少量非金属元素的离子氮化技术扩大至大量固态合金元素，从而开拓了等离子表面冶金新领域。

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发明的次固态表面冶金或合金化新技术。它开拓了等离子固态表面冶金的新领域。

双辉等离子表面冶金Ti-Cu阻燃合金的制备工艺

为解决整体阻燃钛合金存在的比强度低、加工性差及价格昂贵等问题, 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。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, 得出了适合的工艺参数。870 ℃渗铜 3.5 h, 渗层厚度可达到200μm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弥散分布的Ti2Cu金属间化合物。初步阻燃实验证明, 渗Cu合金层起到了预期的阻燃效果。

工业纯铁表面离子W、Mo、Co多元共渗扩散行为

采用双层辉光离子渗金属技术在工业纯铁表面进行W、Mo、Co多元共渗,分别采用0.5、1、2和3h等渗金属时间,研究了合金层中W、Mo、Co含量随渗金属时间的变化规律。研究表明:渗金属初期,合金层中W含量>Co含量>Mo含量;渗金属后期,合金层中Co含量>W含量>Mo含量。理论分析认为:在渗金属初期,W、Mo、Co扩散主要受各元素原子与空位交换难易程度以及基体表面各元素活性原子量的控制;在渗金属后期,W、Mo、Co扩散主要受各元素在基体中的溶解度的控制。

W Mo Co多元共渗扩散交互作用规律研究

采用双层辉光离子渗金属技术分别对工业纯铁进行了单元渗W、W-Mo二元共渗、W-Mo-Co三元共渗。通过相同渗金属工艺条件下合金层厚度对比,利用扩散热力学、扩散微观理论以及渗入原子的空位占有率等理论,揭示了渗金属条件下W、Mo、Co三种合金元素的扩散交互作用规律。分析结果表明,多元共渗过程中,共渗元素之间会对彼此的化学势、元素的空位浓度、元素的空位占有率等产生影响,进而影响到元素的扩散速率。

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 。