真空退火对Ti6Al4V合金离子注氧层表面形貌和结构的影响

采用等离子体基氧离子注入技术对Ti6Al4V合金进行表面处理.注入电压选取- 50 kV,注入剂量为4.5×1017 ions/cm2.氧离子注入后对注入样品进行不同温度的真空退火处理.真空退火后,样品表面形貌发生显著变化.随着退火温度增加,先后出现点状、条状缺陷和浅白色块状区.500℃真空退火后样品表面粗糙度变化不大,600℃真空退火后样品表面粗糙度急剧增加.真空退火导致注氧层中氧流失,并且不能在注氧层中析出结晶相.     

GCr15表面钽沉积及碳离子注入的摩擦性能的研究

GCr15钢广泛用于各类轴承制造.为提高其摩擦性能,用磁控溅射法在GCr15轴承钢试样表面沉积厚约100 nm的钽膜,再进行不同注量的50 keV碳离子注入.用Ф6的GCr15钢球做对磨试验,测试它们的摩擦性能,用SEM观察磨痕形貌.结果表明,处理后GCr15钢改性层的Ta2C含量随注量增加,摩擦性能得以提高.载荷1 N、滑动速度50 mm/s条件下,注入3×1017ions/cm2的试样耐磨性是原始试样的1.65倍;表面沉积钽膜后,摩擦系数由未处理前的0.8～1下降至0.5左右,钽膜注碳后摩擦系数更降至0.2～0.3,注入层主要以磨粒磨损为主.     

Ti6Al4V合金氮离子注入层的成分、组织结构及摩擦学性能

介绍了Ti6Al4V合金氮离子注入的背景,比较了离子束离子注入及等离子体基离子注入氮,综述了注入层成分、组织结构、硬度、摩擦系数及磨损性能变化的研究进展,总结了到目前为止得出的规律,探讨了变化的可能机理。并对今后的研究方向作了展望。     

银基体上铜等离子体基离子注入层的成分分布

研究了银基体上铜等离子体基离子注入 (CuPBII)层成分深度分布与试验工艺参数的关系。选择影响注入离子能量的脉冲偏压和注入剂量的不平衡磁控靶放电电流和靶基距作为试验参数 ,用X射线光电子谱 (XPS)进行注入层成分深度分析。结果表明 ,对较高的脉冲偏压 (80kV)、中等的磁控靶电流 (75mA)和近的靶基距 (2 0 0mm) ,容易形成厚的银铜过渡层 (7.6μm) ,且铜离子注入、铜原子的反冲注入与铜的沉积很好地匹配。与气体等离子体基离子注入不同 ,铜的沉积速率成为影响银铜过渡层的又一决定因素。     

离子渗氮时Ti—6Al—4V表面粗糙度的影响

利用直流辉光放电化学处理方法对工业用Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行离子渗氮处理，主要研究了不同温度，不同时间条件下钛合金表面粗糙度的变化情况。研究结果表明，高温离子渗氮在一定程度上使钛合金的表面粗糙义变差，其中离子渗氮温度影响比较明显。     

工艺参数对射频磁控溅射PTFE靶形成的等离子体组成的影响

采用四极质谱仪测量了试验参数对高压脉冲增强射频磁控溅射PTFE靶等离子体气氛的影响规律。结果表明：增加脉冲偏压、脉冲频率、脉宽、射频功率和气压能提高Az离子对PTFE靶的溅射能力，增加空间中氟碳自由基的数量，其中各参数对峰位位于25．0aum处的氟碳自由基强度影响最大：脉冲电压从10kV提高到20kV能将该峰强度提高2倍；脉宽从40s提高到100μs强度提高80倍；频率从50Hz提高到200Hz强度提高4倍；溅射气压由0．1Pa提高到0.3Pa强度提高6倍；射频功率由200W提高到400W强度提高6倍。励磁电流能有效的约束氟碳自由基的空间分布。     

离子渗碳层中的晶间脆性SCIEI

本文对20Cr2Ni4A钢离子渗碳层出现的沿晶断裂的原因进行了分析,结果表明,渗碳层中的残余奥氏体与在该区域产生的沿晶脆断无关。TEM分析和Auger电子能谱分析表明,形成沿晶断裂的主要原因是S,P等杂质元素在原奥氏体晶界的偏聚。采用二次加热淬火可以消除这种现象。     

Ti6Al4V合金等离子体基离子注氧层XPS研究

采用等离子体基离子注氧技术(O2-PBⅡ)对Ti6Al4V合金进行了表面改性处理,实验过程中改变注入离子能量的工艺参数,负脉冲偏压分别为10、20、30 kV,离子注入过程中样品台通油冷却以实现低温注入;用XPS对离子注氧层的深度、成分及化学结构进行了系统的分析.结果表明:随着注入离子能量的增加,Ti6Al4V合金表面改性层的深度明显增加,改性层的外层由一定厚度的TiO2组成,外层与内层基体之间存在Ti2O3和TiO;Al元素在改性层的外层以氧化物形式存在,且该氧化物趋于表面生长;在表面改性层的外层未发现V及其氧化物.     

电子束合金化银层高温摩擦行为及磨损机制研究

采用磁控溅射在M50钢表面预沉积银层,随后采用强流脉冲电子束辐照技术进行处理,对制备银层的高温摩擦行为及磨损机制进行研究。结果表明:电子束辐照处理可以提高膜层结合力及有效的延长润滑寿命。润滑寿命随着温度的升高而降低。失效机制主要为高温、高载荷条件下银层由于挤压作用向磨痕外侧转移。     

固溶温度对8Cr4Mo4V轴承钢的中温相转变和力学性能的影响

在不同温度对8Cr4Mo4V钢固溶处理后在260℃盐浴中发生相转变而生成贝氏体组织,测定了钢的硬度和冲击韧性。使用扫描电镜、电子探针和光学显微镜等手段观察钢的微观组织,分析了合金元素扩散、贝氏体形核及贝氏体尺寸与固溶温度的关系,研究了固溶处理温度对力学性能的影响。结果表明,在1050℃和1065℃固溶处理后钢中的点状碳化物仍有剩余,阻碍了晶粒的长大;在1095℃和1110℃固溶处理后点状碳化物溶解,晶粒平均尺寸增大。固溶处理促使含Cr和V的碳化物溶解,但对含Mo碳化物的影响较小;高温固溶处理后Mo元素仍然存在于碳化物中,在基体中则较少。高温固溶处理使更多的Cr和V元素溶入基体中,降低了碳元素在基体中的扩散系数和贝氏体形核数目以及贝氏体的最终生成量,使贝氏体的组织粗化;随着固溶温度的提高,钢的硬度提高,而冲击韧性降低。