在大气气氛下应用激光和等离子体混合方法制备氮化钛

在大气气氛下,采用连续CO2激光和氮等离子体混合法(LPN)对工业纯钛样品表面进行处理,获得了氮化钛膜层。用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)对样品的形貌和结构进行了表征,结果表明在合适的条件下可以获得满意的氮化效果。在激光功率密度2.0×105~1.0×106W/cm2,扫描速度200~1000 mm/min的区间内,激光功率密度越高,扫描速度越低,氮化效果越好。工业纯钛样品的氮化深度最佳可达80μm。在有效氮化区域内,氮含量随深度变化迅速,而在过渡区域内,氮含量变化缓慢。     

激光氮化制备铁氮化合物的研究及应用

利用激光氮化方法(LN方法)对铁氮化合物的制备进行了研究,并在此基础上对取向硅钢表面进行了局域激光氮化处理。利用XPS光电子能谱对样品进行了检测分析。结果表明,在一定的工艺参数下(激光功率、扫描速度等)可实现铁氮化合,形成铁氮化合物。选取合适的扫描速度,扫描间距及N2束流对取向硅钢表面进行激光氮化处理后,在取向硅钢表面生成了铁氮化合物。利用磁畴观测装置进行观测发现,激光氮化处理后,取向硅钢的磁畴明显细化,从而可以降低取向硅钢的铁损。     

TiAl合金的激光气相氮化

使用激光气相合金化方法，氮气气氛下在铝钛合金表面进行氮化处理。结果发现：氮化层由ＴｉＮ和ＴｉＡｌ相构成，ＴｉＮ以枝晶形式在氮化层均匀分布。材料横截面显微硬度连续变化。氮化程度随作用时间的增加而增加，辐照的激光能量密度越高，氮化层的厚度越大。当激光功率密度、扫描速度、氮气喷射压强分别为３．３５×１０５Ｗ·ｃｍ－２，３００ｍｍ·ｍｉｎ－１，０．３５ＭＰａ时，表面显微硬度为ＨＶ７００，氮化层的厚度达到２００μｍ。比较表明，相同条件时，铝钛合金的氮化程度和氮化层厚度均小于金属钛。     

大气气氛下Ti表面激光氮化及其温度场的计算

利用大气气氛下激光氮化方法,采用CWCO2 激光作为辐射源,同时通以与激光束同轴的激活态氮束流,对工业纯钛进行氮化处理。并利用X射线衍射方法(XRD)对样品进行测试分析。结果表明,当激光功率密度不小于6.5×105W·cm-2、扫描速度不大于600mm·min-1时,在大气气氛下可实现钛表面的氮化处理,且氮化处理后,钛的表面硬度可提高3倍左右。采用半无限大模型对氮化过程中的温度分布进行了数学模拟,并推导出了温度分布方程。由此方程出发,计算出了钛表面实现激光氮化时所需限制的最大扫描速度为600mm·min-1,并与实验结果进行了比较,结果发现,用该模型计算出的扫描速度的阈值与实验结果基本吻合。     

激光熔覆熔凝过程等离子体光信号的监测

激光熔覆熔凝过程监测是激光熔覆层质量控制的方法之一。采用基模激光,以类似预置粉末的方式,在一定的工艺条件下对45#钢样件表面激光熔覆Ni60,并采用光电管传感器对此实验条件下熔覆再熔凝过程中产生的等离子体特征信号之一光信号进行检测,并分析了激光功率、扫描速度与等离子体蓝紫光信号强度的关系以及蓝紫光信号强度与熔覆层质量的关系。实验结果表明,在此实验条件下光强信号随激光功率增大而增大,但幅度不大。在激光功率未达到某特定值时,激光功率不变,扫描速度增加光强减小;当激光功率达到或超过此值后,激光功率一定时光强信号随着扫描速度的增加而增大;当光强信号处于1.7~2.5μW/cm2间且波动幅度较小时熔覆层质量好。分析表明当激光功率突破阈值后,扫描速度增加熔深变浅,用于材料气化的能量增加,因此蓝紫光强度增大。     

激光强化渗氮过程的数值模型及分析

根据傅里叶传热方程和修正的菲克定律,建立了瞬态激光氮化温度场和浓度场的耦合模型,考虑移动热源形成的温度梯度对氮扩散的影响.有限元模拟分析了激光氮化工艺过程温度场和浓度场的分布规律.结果表明,严格控制氮化温度,反复调整热流密度和扫描速度,得到各自的临界值,可作为工艺可调参考范围.修正的扩散方程考虑了温度梯度对氮扩散的影响,较真实地反映了激光热作用下氮的扩散过程,得到了整个氮化层的厚度.区别于常规氮化工艺,激光氮化扩散的主动力足高的表面温度梯度,浓度梯度的影响减弱.增大热流量和降低扫描速度,都将使氮化深度增加,但参数的选择太高或太低,均得不到高质量的氮化结果.     

38CrMOAlA钢激光淬火+氮化复合处理

对38crMoAlA钢分别经激光淬火、气体氮化、氮化-激光淬火复合处理及激光淬火一氮化复合处理的硬化层深度及其表面硬度分布进行了比较分析。结果表明，试验条件下，激光淬火-氮化复合处理与氮化处理相比，表层硬度可提高100Hv左右，硬化层深度有少许增加；在氮化-激光淬火复合处理中，激光淬火可使预先氮化处理的硬化层深度有大幅度的提高，表层硬度有所下降；氮化-激光淬火复合处理比激光淬火的表面硬度高，硬化层深度较浅。     

不锈钢辉光离子氮化及渗层分析

一、辉光离子氮化原理简介辉光离子氮化的基本过程是活化气相,吸附和扩散。在辉光放电时,氮的正离子在电场能的作用下获得速度,其方向指向被处理的零件表面。正离子的能量消耗在阴极表面的加热(E_T),电子和铁原子的分离上(E_p)。在等离子辉光放电中铁原子与处在不同激发态的氮化合形成氮化物。氮化物     

激光渗氮强化数控机床传动轴的组织与性能调控研究

采用连续光纤激光器研究了12组(A～L组)不同激光参数对数控机床传动轴的表面氮化效果,从中选出了3组最佳参数研究了其渗氮后的组织与性能,以期为揭示表层氮化后的显微组织结构成分及其物理-机械行为等演变规律奠定基础。结果表明,当激光功率为1.2 kW、扫描速度为3 mm·s^-1时形成的渗氮层表面粗糙度最低,为Ra 1.6μm;显微组织不仅得到细化,也从回火索氏体变为由马氏体、碳化物、氮化物和基体组织组成的混合组织。此外,渗氮层的显微硬度、抗磨损性能以及抗拉强度均得到了相应的提高。     

样品制备条件对激光诱导土壤等离子体辐射的影响

为了获得高质量的激光等离子体光谱,以土壤样品为靶,实验研究了不同制备条件下的样品对激光诱导等离子体辐射的影响.结果表明,随着制备样品所用压强从8MPa到20MPa的增加,样品密度增大,等离子体的发射光谱强度和信背比都逐渐提高.当分别用100#、360#、600#砂纸处理样品表面后,发现600#砂纸打磨样品可以获得更高质量的激光光谱.所以,样品制备条件是影响激光光谱质量的重要因素之一.     

激光相变硬化对离子渗氮层的影响

采用ＸＰＳ研究了３５ＣｒＭｏ钢离子氮化加激光相变硬化复合处理后不同层深处氮的变化。结果指出，复合工艺可在表层获得更深的氧氮化物层，含氮层的深度也将加大，并且与原渗氮层相比可在更深的位置得到氮化物层。     

γ-TiAl合金激光表面气相氮化层的组织与性能

通过激光气相合金化技术在γ TiAl铸态合金表面“原位”制得以高硬度高耐磨氮化物为增强相的金属基复合材料表面改性层。运用SEM ,XRD和TEM对改性层的微观组织转变进行了研究。结果表明 :激光气相氮化改性层内的显微组织由α ,γ ,TiN和Ti2 AlN组成 ,沿层深呈不均匀分布。改性层的显微硬度最高可达 10 0 0kg/mm2 ,约为基体硬度值的两倍。讨论了影响改性层硬度的因素     

In Situ Synthesis of Titanium Nickel Intermetallic Compounds Layer and TiN Coating By Laser Cladding

1 Introduction Laser cladding technology has been widely used in ma- terial processing and tool repairing because it causes little distortion and leads to high quality coatings [1]. Since the appearance ofhigh power diode lasers, the laser cladding is more efficient, economical and flexible[2￣5]. Titanium nickel alloys have excellent properties such as low density, high strength, and high chemical stability, which have promoted their applications in the aerospace, chemical, petrochemical and …     

激光硬化和渗氮复合处理W9Mo3Cr4V高速钢组织与性能

采用激光硬化与渗氮复合表面改性技术,对W9Mo3Cr4V高速钢表面进行了强化处理。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机,分别对复合处理试样的相组成、微观组织、成分、显微硬度和耐磨性进行了分析。研究结果表明,复合处理表面改性层主要是回火马氏体、残余奥氏体、Fe3N、Cr7C3、M2C型碳化物所构成。由于激光硬化的晶粒细化作用,以及大量位错、孪晶、空位等微观缺陷的产生,致使氮化层的深度得到明显提高。与单一的激光硬化和渗氮工艺相比,复合处理工艺有效地提高了高速钢的硬度和耐磨性能。     

钛的ns脉冲激光氮化

报道用５ｎｓ脉冲激光通过激光气体合金化形成氮化钛的研究。通过探测发射光谱观察了氨化过程，用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了氨化层的表面形貌，激光烧蚀飞行时间质谱和Ｘ射线衍射标征了氮化层。激光脉冲起着熔化钛表面和激活氮的作用，导致钛的液相氮化。同时，也发现生成的氨化层是富Ｔｉ的，由δ－ＴｉＮ和α—Ｔｉ组成。     

Effect of strontium nitride on the properties of Sr2Si5N8∶Eu2+ red phosphor

The nitride phosphor Sr2Si5Ng:Eu2+ was synthesized by the high temperature solid-state method. The properties of Sr2Si5N8:Eu2+ were discussed by X-ray diffraction (XRD) scanning electron microscope (SEM) and spectra analysis. The XRD pattern shows that the single phase produces when strontium nitride is a bit excessive. The SEM photo implies that the excessive strontium nitride works as a flux in the reaction system. The position of emission peak is also located at about 612 nm as strontium nitride is excessive. The luminescent intensity of the phosphor adding excessive strontium nitride is higher than that of the phosphor introducing stoichiometric strontium nitride. The optimized content of nitride strontium was 2.05 mol/mol for the obtained phosphor with excellent properties.     

Effect of strontium nitride on the properties of Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+) red phosphor

The nitride phosphor Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+) was synthesized by the high temperature solid-state method.The properties of Sr_2Si_5N_8:Eu~(2+) were discussed by X-ray diffraction(XRD) scanning electron microscope(SEM) and spectra analysis.The XRD pattern shows that the single phase produces when strontium nitride is a bit excessive. The SEM photo implies that the excessive strontium nitride works as a flux in the reaction system.The position of emission peak is also located at about 612 nm as strontium nitrid...