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Dla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。     

钛合金双层辉光放电离子无氢渗碳制备工艺研究

采用双层辉光离子无氢渗碳的方法对钛合金进行表面强化处理，提高了钛合金的表面强度，改善了其耐磨性；同时避免了氢脆的产生。研究表明钛合金Ti6A14V双辉离子无氢渗碳合理的工艺参数为：温度880℃~980℃；气压28~40Pa：工件与源极之间距离6～14mm；源极电压600V~800V；阴极电压260V~400V；保温时间2～5h。处理后在钛合金表面形成了高硬改性层，耐磨擦性显著提高。     

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。     

钛表面辉光等离子无氢渗碳的研究

采用双层辉光离子渗碳技术在本底真空度为 5×10-3Pa 的高真空下,用 99.999%的高纯氩气进行无氢渗碳。在整个工艺过程中,没有涉及到氢元素,实现了无氢渗碳。试样材质为 TA1 工业纯钛,用透射电镜(TEM)观察渗层结构;X 射线衍射(XRD)测定渗层的相组成;用 M200 耐磨试验机测定渗碳试样的耐磨性能;渗碳试样的磨痕表面状态用 TR240型粗糙度仪测定。渗碳层厚度大于 100 μm。表面层生成的是 TiC,基体仍为 α-Ti。近表面渗层维氏硬度为 6 000 MPa,表面的硬度远大于此值。摩擦系数 0.11。纯钛经过无氢渗碳后,与未经过处理的纯钛相比磨损量仅为纯钛试样的1/1 592.5。研究得出:钛材经过双辉等离子无氢渗碳后,不仅提高了表面的硬度,同时降低了摩擦系数,因而使耐磨性能得到了大幅度的提高。     

表面渗铬T8钢中碳迁移的热力学分析

采用双辉等离子渗铬技术，对T8钢进行了900℃温度表面渗铬合金化；使用GDA750．测量了试样渗铬合金层中Fe、Cr和C等元素的浓度分布。通过热力学分析计算，研究了渗铬合金化层形成过程中碳迁移机理和规律。指出驱动碳迁移的动力是碳的括度梯度，并推导出富碳区碳质量分数随铬质量分数变化的数学关系式：w(C）=0．8 0.3536w(Cr)。计算结果与试验结果相当吻合。     

利用双层辉光放电形成Mo-N硬质镀层

用双层辉光放电在钛合金Ti6Al4V表面形成了Mo-N硬质镀层。用X射线衍射仪和纳米压入仪分别对镀层的相结构、硬度和弹性模量进行了研究，并用涂层压入仪对镀层与基体间的结合强度进行了测定。结果表明：Ti6Al4V表面形成了均匀的Mo—N硬质镀层，镀层厚约10μm，由面心立方结构Mo2N化合物构成；Mo2N硬质镀层的硬度和弹性模量分别为13．80GPa和261．65GPa;镀层与基体间具有较好的结合强度。     

钛合金表面双层辉光离子渗铝的研究

利用双层辉光渗金属技术，以铝为源极、TC4(Ti-6Al-4V)为阴极、氩气为工作气体，依靠辉光放电和不等电位空心阴极效应在TC4表面形成合金层。采用X射线衍射和辉光放电光谱分析了合金层的相组成及渗层内Al元素的分布．并对其进行硬度测试。结果表明：渗层由Ti3Al和α-Ti组成；铝的含量可达18％；渗层厚度可达13μm；其硬度比经渗铝处理后的有了较大程度的提高。     

用双层辉光等离子法在钛表面制备的Ti-Pd合金层性能研究

采用双层辉光等离子冶金技术在纯钛表面制备了Ti—Pd合金层。其深度大约为90μm，Pd含量呈梯度变化，并出现了TiPd3，TiPd2，Ti2Pd3，Ti3Pd5，TiPd，Ti4Pd等6种化合物相和Pd相。合金层在100℃的NaCl饱和溶液＋HCl溶液以及40℃的8．6％H2SO4溶液中的耐缝隙腐蚀性能优于Ti0．2Pd合金；在室温80％H2SO4的溶液中，腐蚀速率仅为0．682mm／a，是Ti0．2Pd合金的18．2％：在室温30％HCl的溶液中，表面Ti—Pd的腐蚀速率仅为0．004mm／a，是Ti0．2Pd合金的12．5％。     

等离子合成TiN渗镀层组织结构及耐蚀性研究

采用等离子合成TiN渗镀层方法，在碳钢表面形成TiN沉积层＋含TiN的扩散层组织，Ti和N原子由表及里呈梯度分布，表面是均匀、致密的TiN胞状组织，显微硬度在20 GPa～25 GPa之间；沉积层与基体之间有一扩散过渡区，结合力好，无剥落现象.X射线衍射结果表明：渗镀层表面为TiN层，(200)晶面的衍射峰最强，具有明显的择优取向.将TiN渗镀试样与不锈钢1Cr18Ni9Ti和Q235钢在1 mol/L H2SO4溶液中进行电化学腐蚀对比实验表明：TiN渗镀层的耐蚀性能比不锈钢和Q235钢基体分别提高了1.4和4.2倍.      

Q235钢双层辉光等离子Mo-Cr共渗及其热处理工艺研究

对比研究了Q235钢进行双层辉光等离子Mo—Cr共渗和不同热处理工艺处理的表面层组织和性能。结果表明：Q235钢等离子Mo—Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋深冷处理＋回火的试样，表面渗层组织结构细小，碳化物分布弥散，尺寸小于1μm，表面硬度达到1600HV。摩擦磨损试验表明：Q235钢经过渗碳＋淬火＋低温回火、等离子Mo—Cr共渗＋离子渗氮、等离子Mo-Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋低温回火、等离子Mo-Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋深冷处理＋低温回火处理的试样的相对耐磨性分别为：1，1．32，1．6和2．74。