等离子体基低能氮离子注入钛合金的摩擦行为

为了研究等离子体基低能氮离子注入钛合金基于电静液作动器作动筒实际工况的摩擦学行为,对热加工态TC4试片进行了表面改性处理,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、粗糙度仪、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、金相显微镜和显微硬度计等对改性层进行表征,利用CETR-UMT-2型摩擦磨损试验机,在模拟不同载荷(18、54、90 N)、不同速度(9、15、20 Hz)和不同摩擦副材料(15-5PH不锈钢、PEEK)下进行摩擦磨损试验。结果表明:在820℃下保温8 h,可在TC4表面形成厚度约为3μm的TiN相改性层,渗氮前后TC4心部组织均为等轴组织;渗氮后表面粗糙度(R_(a))为0.335μm,较渗氮前增大0.3μm,表面显微硬度为992 HV_(0.05),较渗氮前增大了2倍;渗氮后TC4的平均摩擦系数均在0.10~0.15之间,在摩擦试验后表面均未检测到明显的磨痕,摩擦过程的稳定性及表面的耐磨性均得到了显著提升。

等离子体基低能氮离子注入金属钛的耐点蚀性能

采用等离子体基低能氮离子注入技术对纯Ti试样进行表面处理,研究了氮离子注入改性层在3. 5%Na Cl溶液中的耐点蚀性能及钝化膜的稳定性.结果表明:等离子体基低能氮离子注入纯Ti试样表面形成了厚度约为2μm的Ti2N相改性层;在3. 5%Na Cl溶液中,与金属Ti相比,Ti2N相改性层电化学交流阻抗谱(EIS)的容抗弧直径及|Z|值增加,相位角平台变宽,利用等效电路Rs-(Rp//CPE)拟合的电极电阻由6. 44×104Ω·cm2增大至2. 26×105Ω·cm2,电极反应阻力增大,耐点蚀性能提高.随着浸泡时间的增加,Ti2N相改性层钝化膜电阻相近,皆保持在105Ω·cm2量级,呈现良好的稳定性.

泵阀用2crl3马氏体不锈钢等离子体基低能氮离子注入研究

采用等离子体基低能氮离子注入技术,在450℃,4 h改性处理核电站泵阀零部件用2Cr13马氏体不锈钢,获得了深度为10—12μm的改性层,超高氮过饱和浓度为35%—40%(原子分数),由hcp结构的ε-Fe_(2-3)N相组成.改性层的硬度最大值为15.7 GPa,球-盘式摩擦学实验测定的改性层摩擦系数由原始不锈钢的1.0减至0.85,耐磨性显著提高.在3.5%NaCl溶液中,改性层的阳极极化曲线由原始不锈钢的活化溶解转化为自钝化-孔蚀击穿特征,自腐蚀电位增加至-185 mV(us SCE),维钝电流密度为10^(-1)μA/cm^2,孔蚀击穿电位为-134 mV(vs SCE),抗孔蚀性能明显改善,表面改性2Cr13马氏体不锈钢满足泵阀零部件耐磨损抗腐蚀的需求.

铝合金等离子体基离子注入氮/钛改性层成分分布

用X射线光电子能谱 (XPS)研究了工艺参数 (注入电压或能量、注入时间或剂量、磁控靶溅射电流 )对铝合金LY12 (即 2 0 2 4 )等离子体基离子注入氮 +离子注入钛形成的改性层成分分布影响 .结果表明 ,氮在注入层呈高斯分布 ,而钛沿注入方向逐渐减少 .钛的注入使已注入的氮的分布有所拓宽 .随着注入电压和时间的增加 ,钛的注入深度及含量有所增加 ;存在一个注入时间或 /和磁控靶溅射电流阈值 ,在低于该值下注入钛主要表现为注入效应 ,没有钛沉积层出现 ,在高于该值下注入钛由注入效应逐渐表现为沉积效应 。

等离子体基离子注入氮对铝合金耐磨性的影响

利用等离子体基离子注入技术对硬铝ＬＹ１２和锻铝ＬＤ１０两种材料通过改变注入脉宽、频率、时间和电压等参数进行氮离子注入，注入剂量范围为２×１０１７～１×１０１８Ｎ＋／ｃｍ２。利用低角Ｘ射线衍射法（ＧＩＸＲＤ）分析氮离子注入层的相结构。在此基础上进行了显微硬度和摩擦磨损试验。由于氮离子注入铝合金能形成硬质的ＡｌＮ析出相，合金表面硬度及耐磨性都得到改善，随着注入脉宽、频率、时间和电压的增加，铝合金表层硬度及耐磨性也相应提高。

等离子体基低能离子注入技术的研究与发展

将低能离子注入技术引入等离子体基离子注入，一方面利用低能离子注入的低能优势，另一方面利用等离子体基离子注入的全方位优势，开发出等离子体基低能离子注入技术。等离子体基低能离子注入技术包括等离子体基低能氮、碳离子注入和等离子体源低能离子增强沉积两类工艺。低能离子的注入能量（０．４～３ ｋｅＶ）达到常规等离子体热化学扩散处理的电压范围，而工艺温度（２００～５００℃）则降至常规离子注入的上限温度范围。通过大量的工艺实验研究，实现了工艺过程的优化和控制，完成了对等离子体基低能离子注入改性铁基材料的金属学问题及物理、化学和力学性能的系统研究。证明了等离子体基低能离子注入技术满足铁基材料的表面改性要求。同时具有产业化发展潜力。

正方形钛试样表面等离子体基离子注入氮的保留剂量研究

为了研究靶形状对等离子体基离子注入均匀性的影响,应用Auger电子能谱(AES)剖面分析,测量并计算了正方形靶表面排布的Ti试样经氮等离子体基离子注入(PBII)的保留剂量分布.由于N的Auger电子发射能量与Ti的完全重合,而且表面氧化层对Ti的Auger跃迁产生很大的影响,因此应用AES对于氮等离子体基离子注入钛基金属进行化学分析变得较为复杂.本文探讨了一种既解决峰位重叠问题又考虑氧化层影响的方法,从而能够根据AES溅射剖面分析数据计算浓度深度曲线,并获得保留剂量.正方形靶表面不同位置处的剂量测算结果表明,靶的形状对于保留剂量有着很大的影响,造成剂量呈梯度分布.同时还发现,Ti氧化层随着保留剂量的增大而增厚.

等离子体源低能离子注入的等离子体特性诊断

等离子体源低能离子注入的等离子体特性诊断吴桂林雷明凯刘延伟马腾才（大连理工大学三束材料改性国家重点联合实验室１１６０２４）张仲麟（大连理工大学材料工程系１１６０２４）采用ＯＥＳ技术系统地研究了电子回旋共振（ＥＣＲ）微波等离子体源低能氮离子注入的等离子...

N等离子体基注渗方法研究

等离子体基注渗技术在材料表面改性中具有极为重要的应用,本文报道了一种实现恒温条件的N等离子体基注渗的工艺方法,利用该方法可以根据工艺研究需要,实现注渗剂量、注渗能量(加速电压)和注渗温度单一参数调节,为等离子体体基注渗工艺的优化提供了一种切实可行的研究方法。利用本文提出的工艺方法,对纯铁进行了各种温度下的N离子注渗。结果表明,处理过程中,可依据工艺设计,单参数大范围改变注渗电压或注渗恒温温度,温度波动很小,离子注入层厚度得到明显提高。

奥氏体不锈钢磨损腐蚀复合改性技术

介绍等离子体基低能氮离子注入、即等离子体源离子渗氮奥氏体不锈钢低温、低压改性技术。等离子体源离子渗氮1Cr18Ni9Ti,AISI316不锈钢具有耐磨损腐蚀复合改性作用,解决了这类不锈钢表面改性的难题。