Ti离子注入H13钢表面改性研究

利用MEVVA源强流离子注入机将Ti离子注入到H13钢表面,注入剂量和离子能量分别为0.5×1017~5.0×1017ions/cm2和105keV。利用TR IM2003程序模拟计算饱和注入剂量;通过显微硬度仪、磨损试验机、电化学测试系统和扫描电镜测试了注入前后H13钢的表面硬度、磨损性能、摩擦系数和耐蚀性。利用SEM、AES、XPS和EDX等分析手段对注入前后的材料表面形貌、注入元素的化学价态及浓度分布等进行分析。借助XPS考察了注入表面层钛元素的化学状态。结果表明,Ti离子注入显著提高了H13钢的表面硬度、耐磨性和耐蚀性,减轻了磨粒磨损;减轻了表面层铁元素的氧化。通过所测主要性能可知,利用钛离子注入改善H13钢较为经济有效的注入参数分别为1.0×1017ions/cm2和105keV。     

TC4合金表面全方位离子注入Ag的耐摩擦磨损和抗腐蚀性能

为改善TC4合金表面的耐磨性能和抗腐蚀性能,用等离子体浸没离子注入(PIII)技术在合金表面注入不同剂量的金属银.采用XRD、XPS、AES等方法分析改性层的元素浓度分布和化学组成,研究Ag离子注入后试样表面的耐摩擦磨损性能、抗腐蚀性能、纳米硬度和弹性模量.结果表明,表面改性层中主要存在Ag相,同时含有少量的TiAg;处理后注入剂量为1×10~(17) ions/cm~2试样的纳米硬度和弹性模量分别提高62.5%和54.5%;磨损面积减小57.6%;摩擦系数由基体合金的0.78下降到0.2.在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位升高,腐蚀电流密度明显减小,耐蚀性得到了显著改善.     

铜离子注入Ti6Al7Nb合金的表面改性研究

使用MEVVA强流金属源离子注入机对Ti6Al7Nb合金表面注入能量为80keV、剂量分别为0.5×1017,1×1017,2×1017,4×1017ions/cm2的铜离子,计算得到铜离子饱和注入量为2.15×1017ions/cm2。研究了注入的铜离子对Ti6Al7Nb合金腐蚀性能、显微硬度和磨损行为的影响,采用覆膜法研究了铜离子注入后试样对金黄色葡萄球菌的抗菌性能,并分析了注入剂量与抗菌性能的关系。结果表明,Ti6Al7Nb合金的硬度和耐磨性随着注入剂量的增加而提高,点蚀电位随着注入剂量的提高而下降。抗菌试验显示当注入量达到饱和注入量时,试样的抗菌率达到99%以上。     

N / Ti / Al 离子注入 304 不锈钢的耐磨性

目的研究N,Ti,Al离子注入对304不锈钢耐磨性的影响规律,为304不锈钢材料的改良提供参考。方法采用等离子注入技术,在不同剂量下对304不锈钢分别进行N,Ti,Al离子注入,对离子注入后的试样进行表面微观形貌观测、表面硬度测试、摩擦磨损性能测试,并与304不锈钢基材进行对比。结果 304不锈钢经3种离子注入后,均能获得平整、致密,没有裂纹,具有一定光洁度的表面组织,但是注入剂量增大会引起表面起泡现象,形成多孔形貌,光洁度降低。此外,3种离子注入均能提高304不锈钢的表面硬度,且高剂量注入试样的硬度比低剂量注入试样更高,相较而言,N离子注入使表面硬度的提高更明显。相比未注入基材,注N与注Ti表面层的摩擦系数均变小,注Al表面层的摩擦系数反而变大,但磨损量都明显降低。高剂量注N、注Al试样的耐磨性均高于低剂量注入试样,而高剂量注Ti试样的耐磨性低于低剂量注入试样,但仍好于注N、注Al试样。结论在相同实验条件与注入工艺下,N离子注入对表面硬度提高最显著(剂量为5.0×1017ions/cm2),约提高41%;Ti离子注入对耐磨性提高最显著(剂量为3.0×1017ions/cm2),约提高6倍。     

离子注入AZ91镁合金表面结构和耐蚀性能研究

为改善AZ91镁合金的耐蚀性能,对AZ91镁合金表面进行不同种类离子注入(N、Cr、N+Cr)。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学腐蚀系统和显微硬度仪分析了离子注入前后表面结构、耐蚀性能和显微硬度的变化。结果表明:基体由Mg和Al12Mg17相组成,注入后的试样形成了注入元素与基体元素间的金属间化合物和以固溶形式存在的注入元素。扫描电镜清晰地观察到双离子注入后试样的晶界和不同的相组织结构,说明离子注入对基体产生了明显的溅射作用。注入后自腐蚀电位和显微硬度都得到一定程度的提高,N离子注入试样的显微硬度提高达38.8%。     

钛离子注入对AZ31镁合金表面力学性能及耐蚀性的影响

对AZ31镁合金表面进行了钛离子注入试验,研究了钛离子注入对于镁合金表面改性层的影响。通过XRD、XPS研究了改性层的相结构和元素分布,通过硬度和摩擦磨损试验研究了改性层的力学性能。结果表明,经过钛离子注入之后,改性层中并无新相生成;当注入剂量为2.5×1017ion/cm2时,改性层深度可以达到160 nm,改性层中Ti呈高斯分布,存在形式从外到内为TiO2向Ti过渡。经过钛离子注入之后,镁合金表面硬度大大提高;改性层的摩擦因数并没有降低,但是耐磨性有所提高。随钛离子注入剂量的增加,改性层的耐腐蚀性能呈先上升后下降趋势。     

氮离子注入超高分子聚乙烯的表面性能

用高能离子注入机对超高分子聚乙烯(UHMWPE)进行了N^-离子注入改性，研究了N^-离子注入前后UHMWPE材料的表面特性和摩擦学性能。结果表明，N^-离子注入可改善UHMWPE表面的物理化学特性，提高表面的显微硬度和对水的润湿性能。在血浆润滑条件下，几种剂量N^-离子注入均可明显提高UHMWPE材料的摩擦磨损性能，磨损率最大可下降50％。     

钛合金的等离子体浸没离子注入表面强化处理

研究了等离子体浸没离子注入（PIII）技术对Ti6A14V合金表面性能的影响。分析比较了灯丝放电PIII和射频辉光放电PIII对基体表面进行氮离子注入后的改性效果。应用X射线衍射仪（XRD），扫描电镜（SEM）分析了注入层的相组成和组织结构：测试了经不同PIII工艺参数处理后试样的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明：氮离子注入使Ti6A14V的粗大晶粒（α-β相）转变为细小致密的晶粒，表面层中形成了耐磨相TiN；处理后试样表面的显微硬度提高了80％，摩擦系数降到0．16，抗磨损性能得到了显著提高。     

氮离子注入浓度对钛及其合金扭动微动磨损性能的影响（英文）

通过等离子体浸没离子注入,在纯钛及Ti6Al7Ni和Ti6Al4V合金表面进行不同剂量的氮离子注入处理。采用ZrO_2球与未处理和处理的钛及其合金平面摩擦副,以小牛血清溶液作为模拟生理介质,进行扭动微动磨损试验。研究氮离子注入处理后钛及其合金表面的特征以及注入剂量对材料扭动微动性能的影响。结果表明:氮离子注入浓度和角位移幅值显著影响钛及其合金的扭动微动运行和损伤行为。随着氮离子浓度增加,扭动微动运行边界向小角位移幅值滑移,中心轻微磨损区减少。钛及其合金的磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损和剥层,磨粒磨损是离子注入层的主要磨损机理。     

C+Cr离子注入对硬质合金的表面改性

应用金属蒸汽真空弧离子源技术,在硬质合金表面进行了几种不同剂量的C+Cr离子注入,旨在研究其表面改性的情况。结果表明:在试样的表面结构方面,应用X射线衍射、拉曼光谱以及金相显微观察等测试手段,发现有C、Cr、Cr3C2等新相生成,此外C+Cr离子注入还对表面形成类金刚石结构有抑制作用;在试样的表面性能方面,发现注入后的表面硬度、摩擦系数、防腐蚀能力得到了明显的增强。分析认为,注入后的硬质合金表面改性不仅受到新相生成的影响,而且同时也与注入本身的机制有关。     

离子色谱法测定地下水中氯化物

简要论述了离子色谱法测定地下水中氯离子简单原理、分析流程和实验结果,测定结果的相对标准偏差在0.45%左右,加标回收率在96.4%～101.6%,与经典的硝酸银容量法相比较,测量结果基本一致,结果表明,该方法不仅快速、简便,污染少,而且精密度较好,测定结果准确、可靠。     

ION HEATING PROCESS DURING PLASMA IMMERSION ION IMPLANTATION

1.IntroductionIonbombardmelltusingplasmaimmersionmethodhasprovenaneffectivesurfacemodificationtechnique[2,3].Plasmaimmersionionimplantation(Pill)cansignificantlyimprovethesurfacepropertiesofthecomponents,suchashardness,friction,wear--resistanceandcorrosion--resistanceofthematerials.Meanwhileitsbiggestadvantageistheabilitytotreatirregularlyshapedobjectswithoutthenecessityoftargetmanipulation.Pillprocesscanbeconductedbyeitheratalowtemperature(<100'C)orelevatedtemperatureconditions(usually300'C…     

基体负偏压对膜层形貌与性能的影响

用多弧离子镀技术在40Cr基体上制备Ti0.33Al0.67N复合膜层;分析基体负偏压对膜层形貌、厚度、结合力及显微硬度等性能的影响.结果表明,基体负偏压参数设计范围内存在一个最佳值,可获得最优性能的膜层.     

离子注渗复合表面改性技术研究进展

综合国内外研究现状,目前针对离子注渗复合表面改性技术已开展了大量的研究工作,然而还缺少对其进行系统介绍的研究报道。首先,对离子渗技术（离子渗氮、离子渗碳和离子渗硫）、离子注入技术（氮离子注入、碳离子注入和金属离子注入）和离子注渗复合技术的原理进行了介绍。其次,对上述表面改性技术的研究进展进行了综述和总结。最后,针对目前离子注渗复合技术的不足之处,从改善硬件设备、强化作用机理、系统研究复合处理工艺和促进其工业化应用等方面进行解决,提出要充分利用注渗和镀膜技术复合的优势来实现材料结构功能一体化,推动多相复合强化技术的研究与开发,为工业化应用奠定理论基础。     

离子轰击膏剂渗硼试验

通过增加辅助阴极,提高无附加热源的离子渗氮炉的升温速度和使用温度,以满足离子渗硼的需要,对以硼铁为供硼剂的渗硼膏剂进行试验,选出在本试验条件下的最佳渗硼膏剂。利用此膏剂,对45钢在850℃×3h条件下进行离子渗硼,得到180μm厚的渗硼层。     

45钢的离子氮碳共渗-离子渗氧复合处理

研究了45钢离子氮碳共渗-离子渗氧复合处理工艺。试验表明，45钢经离子氮碳共渗-离子渗氧复合处理后，表层可获得化合物和氧化物的复合层，该复合处理可以明显提高45钢的耐磨性。     

ECR微波等离子体源离子渗氮

研究了一种新的低温渗氮方法－－电子回旋共振微波等离子体源离子渗氮。对纯铁、４５负和３５ＣｒＭｏ钢试样在１５０￣３５０℃进行渗氮处理，测定了渗氮层的硬度和晶体结构，结果表明，纯铁在低于２００℃的温度即可获得连续分布的表面氮化物层，３５ＣｒＭｏ钢在低于２５０℃温度处理也可获得离好渗氮层。     

Corrosion behavior of carbon steel in chloride and bicarbonate ion-enriched and CO2-saturated solutions

This article addresses the knowledge gap in the area of the synergistic effect between Cl⁻ and by comprehensively evaluating the corrosion behavior of AISI 1020 carbon steel exposed to the CO₂-saturated solutions containing Cl⁻ and/or over the time period of 6–72 hrs at 60°C. The results show a synergistic mechanism between Cl⁻ and in the pitting corrosion of carbon steel. accelerates the localized precipitation of FeCO₃ crystals by means of increasing pH and adsorption, which is a prerequisite for pitting initiation. Cl⁻ contributes to the catalytic dissolution of the Fe matrix along with film breakdown via the local accumulation of oxygen vacancies, and the pitting corrosion of carbon steel is, thus, further exacerbated.     

40Cr钢强化离子氮化处理的研究

研究了40Cr钢普通离子氮化和强化离子氮化后的显微组织和物相组成,测定了氮化层的显微硬度和耐磨性。α″、CrN和Cr_2N相的弥散析出,是强化离子氮化优于普通离子氮化的原因。     

表面处理对锆合金性能的影响

介绍了锆合金的表面处理技术,讨论了各种表面处理技术对于锆合金表层结构和合金元素分布的影响及改善锆合金性能的机理,提出了进一步研究的建议.