等离子W、Mo、Y共渗层的组织研究

研究了Y元素对等离子W、Mo、Y共渗渗层的晶粒大小、厚度和渗层中W、Mo原子扩散系数的影响。研究发现,偏聚在晶界上的Y原子和少量金属间化合物Fe17Y2阻碍了渗层晶粒的长大,细化了渗层的晶粒。从扩散热力学角度,探究了Y元素对渗层厚度的影响。Y元素降低了表面W、Mo原子的活度,表面W、Mo原子的化学势降低,进而使表面与基体之间的化学梯度减小,W、Mo原子的扩散速率减慢,渗层厚度变薄。通过Fick第二扩散定律计算渗层中不同位置、浓度下的W、Mo原子扩散系数,结果表明W、Mo原子的扩散系数在10-13～10-14之间。     

基材碳含量对离子渗W、Mo、Co的影响

研究了在离子渗金属中基材碳含量对离子渗W、Mo、Co的影响。结果显示，基材的碳含量对渗层的组织结构、组成相、渗层合金元素的分布都有相当大的影响。在离子渗W、Mo、Co时，工业纯铁和中、高碳钢的渗层断面都出现分层结构。工业纯铁的表层是由(FeCo)7（WMo)6型金属间化合物μ相，(FeCo)2(WMo)型laves相，和W(Mo)固溶体相组成的沉积层，中、高碳钢的表层是由MC型碳化物和M6C型碳化物组成的化合物层。随着基材碳含量增加，渗层变薄。对于中、高碳钢，离子渗金属中，碳原子向表层富集，形成化合物层，当越过渗层中的化合物层时，W、Mo含量锐减，而Co的分布受到的影响较小。     

W-Mo-Y等离子共渗合金层的研究

研究Q235钢表面等离子W-Mo-Y共渗层的组织、成分、结构、显微硬度,计算渗层中不同位置、浓度下的W、Mo原子扩散系数。结果表明：渗层组织为柱状晶,W、Mo元素呈梯度分布,Y的分布不均匀。共渗层主要结构相为钨钼在α-Fe中的固溶体和Fe17Y2,共渗层显微硬度最高256 HV0.05;Y元素降低表面W、Mo的活度,W、Mo合金元素的化学势变小,表面与基体之间的化学梯度减小,W、Mo原子扩散速率减慢;W-Mo-Y共渗层厚度要比W-Mo共渗层厚度薄;通过Fick第二扩散定律计算表明,在W-Mo-Y共渗和W-Mo共渗时,不同渗层中的W、Mo扩散系数有所不同,但属同一数量级即：10-13～10-14之间。     

离子轰击下高碳钢的脱碳对随后渗金属的影响

研究了T8钢等离子体脱碳对随后渗金属的影响. 介绍了两种处理工艺, 一种是脱碳后渗金属, 另一种是直接渗金属. 结果表明, 在离子轰击下, 高碳钢表层产生严重的脱碳层, 脱碳层的存在对随后的渗金属过程有着很大的影响. 脱碳后渗金属, 渗层厚度达80μm; 直接渗金属, 渗层厚度仅15μm. 在两种渗金属条件下, 表面合金层的非碳化物形成元素Co含量差别不是很大, 而强碳化物形成元素W和Mo的含量却有着显著差异, 直接渗金属的, 表层W和Mo含量几乎为零, 而脱碳后渗金属的, 表层W和Mo总量最大达到6%左右.     

基体温度对Ti6Al4V表面渗Mo合金层性能的影响

利用双层辉光离子渗金属技术在Ti6A14V表面渗Mo，形成了表面改性合金层，就910—990℃渗Mo时基体温度对表面合金层性能的影响进行了研究。结果表明，渗Mo后的表面合金层由扩散层和沉积层组成，沉积层呈(211)晶面的择优取向。随着基体温度的升高，扩散层的厚度增加，并且合金层表面粗糙度增大。渗Mo后的表面合金层硬度较基体Ti6A14V的大大提高，而基体温度变化对合金层硬度没有明显影响。用涂层压入仪对沉积层和扩散层间的结合强度进行了评定。研究表明，随着基体温度的升高，临界压入载荷Pc增大，沉积层和扩散层间的结合强度增大。     

Ti-6Al-4V表面等离子合金层中渗Mo的扩散系数

研究采用双层辉光离子渗金属技术在Ti-6Al-4V合金表面制备Mo基改性层的Mo扩散过程。通过观察渗层截面组织形貌,测定各种合金化元素的分布情况,着重分析不同温度下不同元素的加入对Mo扩散行为的影响。结果表明:在800～950℃下,Ti-6Al-4V合金离子渗Mo后所得改性层厚度、Mo平均扩散系数及相同浓度下Mo的扩散系数都随温度升高而升高;由于反溅射和Ti-6Al-4V基体相变等原因,1000℃时各参数反常;加入合金元素W和N使Mo的扩散系数有所降低,Mo的平均扩散系数在单纯渗Mo时为2.37688×10-4,W-Mo共渗时为1.47127×10-4,W-Mo-N共渗时为7.02681×10-5。     

稀土镝对钨钼合金渗层的影响

利用等离子表面冶金技术对20钢进行W-Mo-Dy和W-Mo共渗。对合金渗层的硬度、金相组织、截面形貌、合金元素的分布和相结构进行检测和观察。结果表明:W-Mo-Dy共渗和W-Mo共渗合金渗层的表面硬度分别为347 HV0.05、294 HV0.05,合金层厚度分别为128μm、107μm,合金渗层与基体之间均存在反应扩散线,W-Mo-Dy共渗合金渗层组织较W-Mo共渗合金层组织晶粒细小,W-Mo-Dy共渗合金层基本相结构由(W、Mo、Dy)在Fe中固溶体、Dy2O3和少量的DyFe10Mo2组成;W-Mo共渗合金层共渗层基本结构为(W、Mo)在Fe中固溶体组成。W-Mo-Dy共渗合金层表面的[W]当量为24.79%,W-Mo共渗合金层表面[W]当量为18.4%;稀土镝具有明显的促渗、改善合金渗层组织的作用。     

Nb-Ti-Si 合金表面辉光离子渗 Mo / 包埋渗 Si制备 MoSi2 涂层的研究

目的在Nb-Ti-Si合金表面制备MoSi2涂层。方法先进行辉光离子渗Mo,再进行包埋渗Si。分析温度对渗Mo层表面形貌、厚度、元素互扩散的影响,以及渗Si后涂层的表面形貌和结构。结果在1100℃进行辉光离子渗Mo,渗Mo层与基体形成了显著的互扩散。对渗Mo层进行包埋渗Si后,所形成的涂层组织致密,具有多层结构,由外向内依次为MoSi2层、NbSi2层和Nb5Si3层,在MoSi2和NbSi2层之间存在(Mo,Nb)Si2互扩散区。结论通过辉光离子渗/包埋渗的方法,可以在Nb-Ti-Si合金表面制备Mo Si2涂层,且涂层与基体呈冶金结合,结合较好。     

W-Mo-Dy三元共渗合金层的研究

采用双辉等离子渗金属技术,在20钢表面进行W-Mo-Dy三元共渗.探讨了气压、保温时间、温度对合金渗层厚度的影响,并获本试验条件下的最佳工艺参数.对合金渗层金相显微组织和形成机理进行分析;用能谱仪检测合金元素的浓度和分布;用XRD分析合金渗层物相.结果表明:在本试验条件下最佳工艺参数为气压30 Pa,保温时间4.5h,温度1020℃,获得的共渗合金层厚度约115 μm;合金渗层中W、Mo合金元素含量随到试样表面的距离增加而减少,呈梯度分布;由于稀土的较大原子半径与核外电子的极化作用使得Dy分布不规律;合金渗层的物相主要为Fe( Mo,W,Dy)、Dy2O3和少量的DyFe10Mo2等.     

双辉离子W、Mo、Ti三元共渗特性研究

采用双层辉光离子渗金属技术，对工业纯铁、20钢、45钢和T8钢进行了W、Mo、Ti离子三元共渗，着重探讨了Ti的渗入特性。结果表明，渗层成分、组织因工艺条件不同而异，典型组织为合金沉积层、合金铁素体和合金珠光体。在同样工艺条件下钛元素不易渗入，在渗层中浓度较低，但通过工艺参数和源极成分的合理调整，可获得约2％Ti，W、Mo浓度与高速钢类似的合金铁素体层，为含钛表面冶金高速钢的制备提供了必要条件。     

FeWMoCo时效硬化合金的表面冶金工艺（Ⅰ）

利用双层辉光离子渗金属技术可在工业纯铁表面形成铁、钨、钼、钴时效合金。研究了形成这种合金的表面冶金工艺和渗层组织状态、渗层成分分布以及渗金属工艺参数改变对渗层厚度及渗层成分分布的影响。结果表明， 表层Ｗ， Ｍｏ ， Ｃｏ 含量可达到高Ｃｏ 时效合金Ｗ１１ Ｍｏ７Ｃｏ２３ 的水平， Ｃｏ 含量为１８ ％ ～３０ ％ ， Ｗ 含量为７ ％ ～１７ ％ ， Ｍｏ 含量为５ ％ ～９ ％ 。     

双辉离子渗钨钼层渗碳组织的电镜分析

采用双志了子渗金属技术,首先在低碳钢表面渗入合金元素钨、钼,然后作固溶处理,使金属间化合物溶于基体中,接着渗碳,使合金层内形成在碍区弥散、均匀、细小的合金碳化物。经淬及回火后的合金层具有高速钢组织及性能。对渗透了金属层渗碳后的组织进行了电子分析     

W, Mo, Co Co-diffusion on Steel with Different Carbon Content

AGE-HARDENED HIGH SPEED STEEL has veryhigh hardness,high-temperature hardness,anti-tempersoftening ability and is thought as an ideal cut toolmaterial for difficult machining materials such as nickelalloys and titanium alloys[1].However,because thesteel contains much cobalt,it has very high cost[2].Inorder to reduce the steel cost,a surface age-hardenedhigh-speed steel has been formed by diffusing W,Mo,Co into the surface of ingot[3].It is an advancedgradient material,both the age-h…     

等离子渗Mo提高TiAl基合金抗高温氧化性能的研究

研究了等离子渗Mo处理对Ti-46.5Al-1.0V-2.5Cr(原子分数)合金抗高温氧化性能的影响。结果表明:等离子渗Mo处理能显著提高TiAl基合金的抗高温氧化能力,这主要是因为TiAl基合金经等离子渗Mo处理后在表面形成含Ti-Al-Mo的致密合金层,该致密合金层具有良好的抗高温氧化性能。     

TiAl基合金表面Mo合金化试验研究

对TiAl基合金表面Mo合金化试验进行了研究,并对试验前后的TiAl进行了抗高温氧化性能测试。结果表明:TiAl表面Mo合金化后,在表面形成致密均匀的合金层,该合金层具有良好的抗高温氧化性能,能显著提高TiAl基合金的抗高温氧化能力。     

钨钼钇等离子共渗工艺及渗层组织的研究

利用辉光等离子渗金属技术,在低碳钢Q235表面进行钨钼钇共渗,研究了极间距、保温温度、气压、保温时间对渗层厚度的影响,进而确定最优工艺参数,并对渗层的金相组织、合金元素分布及物相组成进行分析。结果表明:极间距25mm、保温温度1 000℃、工作气压30Pa、保温时间3h为最优参数,所得渗层的厚度可达37μm;渗层组织为柱状晶,渗层与基体有一明显分界线;钨、钼在渗层中呈梯度分布,钇在渗层中呈不均匀分布并在晶界处发生偏聚。     

等离子共渗W-Mo-Y工艺及渗层组织的研究

采用辉光等离子渗金属技术对Q235钢进行W-Mo-Y三元共渗,探讨了极间距、气压、保温时间、温度对共渗层厚度的影响,并分析了共渗层的金相显微组织、合金元素分布及物相组成.结果表明:在试验涉及的条件下,以极间距25 mm,气压30 Pa,保温时间3 h,温度1000℃为最佳工艺参数;共渗层主要由Fe3Mo,Fe(Mo,W...     

离子钨钼共渗的扩散机制

对双层辉光离子钨钼共渗在离子条件下形成的渗层和无离子形成的渗层进行了对比,计算了溶质原子钨和钙与空位的结合能。据溶质－空位复合体扩散的能量条件,提出溶质－空位复合体扩散机制在双层辉光离子钨钼共渗中起重要作用。由此解释了双了离子钨钼共渗的Ｗ和ＭＯ原子快速现象和渗后冷却中大量金属合物在晶界的析出。     

Surface alloying of Cu with Ti by double glow discharge process

The surface of pure copper alloyed with Ti using double glow discharge process was investigated. The morphology, structure and forming mechanism of the Cu-Ti alloying layer were analyzed. The microhardness and wear resistance of the Cu-Ti alloying layer were measured, and compared with those of pure copper. The results in-dicate that the surface of copper activated by Ar and Ti ions bombardment is favorable to absorption and diffusion of Ti element. In current experimental temperature, as the Ti content increases, the liquid phase occurs between the deposited layer and diffused layer, which makes the Ti ions and atoms easy to dissolve and the thickness of Cu-Ti al-loying layer increase rapidly. After cooling, the structure of the alloying layer is composed of CuTi, Cu4Ti and Cu(Ti) solid solution. The solid solution strengthening and precipitation strengthening effects of Ti result in high surface hardness and wear resistance.