渗氮电压对液相等离子体电解渗氮层组织及耐腐蚀性能的影响

以氨水和KCl的混合溶液为电解液,利用液相等离子体电解渗氮工艺在180,200,220,240V电压下于38CrMoAl钢表面制备了渗氮层,研究了渗氮电压对渗氮层组织与耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着渗氮电压升高,渗氮层中白亮层和扩散层的厚度不断增加,当渗氮电压为240V时,白亮层和扩散层的厚度最大,分别为42.9μm和84.9μm;渗氮层表面均呈"火山凸起"微区形貌,随着渗氮电压增大,"火山凸起"微区的落差逐渐增大,孔洞分布均匀性逐渐降低,孔径逐渐增大,渗氮层的峰值硬度先增大后趋于稳定;在200,220,240V电压下制备渗氮层的耐腐蚀性能优于基体的;当渗氮电压为220V时,渗氮层的耐腐蚀性能最好。

甲酰胺浓度对38CrMoAl钢液相等离子电解渗氮过程的影响

采用液相等离子电解渗氮技术,研究了不同甲酰胺浓度对38CrMoAl钢渗氮层组织及性能的影响。利用OM、SEM、XRD观察分析渗氮层的微观组织结构和物相构成,RF-GDOES和Parstat2273电化学工作站分别表征渗氮层的元素分布和耐蚀性,并测试分析了渗层截面的显微硬度。结果表明,随着电解液中甲酰胺浓度的升高,渗氮致密层、白亮层、扩散层厚度呈先增加后降低的趋势,渗氮层最大显微硬度值呈增加的趋势;当甲酰胺浓度升高至70%时渗氮层达到最大,为125μm,白亮层为51μm;渗氮后扩散层硬度值较高,而心部组织硬度较未处理试样提升约2倍;渗氮层表层主要含Fe2N和Fe3N相,扩散层以Fe16N2、FeN相为主,过渡层主要为α-Fe、FeN0.097相;渗氮层的耐蚀性优于未经处理试样。

活塞环表面液相等离子体电解渗氮处理工艺

以甲酰胺作为渗剂、氯化铵作为导电盐,配制电解液,以活塞环为阴极和不锈钢棒为阳极,对活塞环进行了液相等离子体电解渗氮(PEN)处理,并对处理后的活塞环表面渗氮改性层的结构、元素分布及相组成等特征进行了分析,探究了PEN工艺操作参数对改性层的硬度和摩擦学性能的影响。结果表明:在有机电解液体系下进行活塞环表面电解渗氮处理会同时渗入N、C两种元素,但以渗N为主;活塞环表面的PEN改性层由化合物层、扩散层和过渡层组成,改性层中N元素的含量由表及里逐渐降低;改性层的主要相组成为铁的氮化物Fe2-3N、Fe4N和铁的碳化物Fe3C等强化相;改性层的最大硬度可达基体硬度的3倍,且随工作电压提高、处理时间延长和频率降低而增大;摩擦试验表明活塞环试样经PEN处理后其摩擦因数会增大,但对工作电压、处理时间和频率等工艺参数进行合理控制,便能够通过提高活塞环表面硬度和储油能力来抑制因摩擦因数增大而导致的磨损率升高。

液相等离子体电解渗氮技术提升活塞环表面硬度的研究

探索放电电压对经液相等离子体电解渗氮(Plasma electrolytic nitriding,PEN)技术对处理过的活塞环改性层硬度和摩擦学性能的影响,测定经不同放电电压处理的PEN活塞环渗层微观硬度。研究表明:通过提高处理电压可以获得更好的处理效果,但是工作电压过高易导致活塞环表面粗糙度过大,使摩擦副的磨损率升高;工作电压过低会造成摩擦副的磨损率因PEN活塞环改性层的表面硬度降低而升高。因此,只有选择最佳的处理电压才能获得较好的处理效果。

钢铁表面液相等离子体电解渗氮技术研究进展

液相等离子体电解渗氮(PEN)技术是一种新兴的钢铁表面处理技术,具有环境适应性好、处理速度快、成本低且节能环保等优点。文章详细描述了钢铁表面阳极和阴极液相PEN的反应原理及过程,分析了处理时间、电压、温度和电解液体系等因素对处理后试样材料表面改性层质量、耐磨性、耐蚀性等性能的影响。发现处理电压对阴极液相PEN渗层质量影响较大而阳极液相PEN的渗层质量则主要受处理温度的影响,摩擦磨损试验表明钢铁试样经液相PEN处理后摩擦因数虽有所提高但耐磨性显著增强,从极化曲线中可以看出钢铁材料经液相PEN处理后耐腐蚀性明显增强,且随着处理电压的提高呈上升趋势。文章还介绍了一些可用于PEN技术研究的新方法,同时指出了当前PEN技术研究存在的不足,对应用液相PEN技术强化钢铁表面质量的研究以及工艺路线优化有积极帮助。

等离子体快速渗氮技术的实现

利用液相等离子体电解渗氮技术对AISI304不锈钢进行了渗氮处理.采用直流脉冲电源,选择恒压工作方式,放电电压250V左右,放电时间1~3min,在不同的无机盐与尿素组成的电解液体系中实现了快速渗氮.实验表明:在尿素-KCl电解液中处理过的试样放电状况最好,渗透层硬度最高.