铝离子注入不锈钢表面提高Al-Si钎料浸润分析

为了实现铝合金和不锈钢的钎焊连接,对不锈钢进行铝离子注入前处理.注入电压为40 kV,注入剂量分别为3×1017,6×1017,9×1017离子数/cm^2.分析了注铝不锈钢表面化学状态,评价了BAl88Si钎料在注铝不锈钢及未注铝不锈钢表面的润湿铺展能力.结果表明,注铝不锈钢表面为Al和Fe元素共存;温度为600,6...     

铝离子注入不锈钢/铝钎焊接头界面结构研究

采用铝离子注入不锈钢前处理的方法优化了不锈钢/铝钎焊接头质量,研究了钎焊参数对不锈钢/铝钎焊接头形貌及相结构的影响。结果表明,铝离子注入不锈钢前处理的方法可以使后期钎焊获得更好的不锈钢/铝钎焊接头及焊趾形貌;随着钎焊温度的增高、钎焊时间的延长,不锈钢/铝钎焊接头界面脆性相厚度增大。注铝不锈钢/铝钎焊接头断裂形式与界面脆性相厚度密切相关,接头脆性相厚度小于10μm时,不锈钢侧断口处Al相含量很高,接头在钎料区失效,失效形式为韧性断裂;而脆性相厚度大于10μm时,不锈钢侧断口处Fe13Al4、FeAl2等脆性铁-铝相含量很高,接头断裂在脆性相区,接头失效形式为脆性断裂。     

注铝不锈钢表面Al-Si钎料浸润性分析

通过分析电压施加下铝离子注入不锈钢表面后的化学状态,研究Al-Si钎料的浸润性能。结果表明,注入铝离子后可使Al-Si钎料界面的张力减小,浸润性能提高。增加铝离子注入量或升高温度都能够改善钎料的浸润性能。     

Ta离子注入对铝青铜耐磨性能的影响

采用俄歇电子能谱仪分析Ta离子注入铝青铜合金的Ta、Cu和Al元素分布,利用显微硬度仪测量注入Ta离子铝青铜的显微硬度,用摩擦磨损试验机分析QA19-4铝青铜的摩擦系数和磨损质量损失.结果表明:随Ta离子注入剂量的增加,铝青铜中的Ta原子浓度升高,离子注入深度超过100 nm,显微硬度显著增高,在距合金表面约60 nm深处硬度达到最大值;铝青铜的摩擦系数显著降低,单位时间内磨损质量损失显著减小,因此明显提高了舒j青铜的耐磨性能.     

离子注入304不锈钢表面耐腐蚀性的研究

采用先进的等离子注入技术,对304不锈钢分别进行N、Ti、Al离子注入,对比研究了304不锈钢注入不同种离子后的表面耐腐蚀性。研究了离子注入后各试样的表面微观形貌、物相成分和电化学腐蚀性。结果表明:离子注入304不锈钢的表面组织平整、致密。但随着注入剂量的增大,表面光洁度降低,形成多孔形貌;适量的离子注入剂量可获得非晶态注入层,形成单相过饱和固溶体,提高不锈钢的耐腐蚀性;相较两种注入剂量,剂量为5×10~(17)ions/cm~2的各离子注入试样,耐腐蚀性提高;而相同剂量的各离子注入试样,Ti离子注入的效果最好,相比304不锈钢基材,耐腐蚀性能约提高了72%(剂量为5×10~(17) ions/cm~2),其次是注入N,耐腐蚀性约提高了59%(剂量为5×10~(17)ions/cm~2)。     

中频交流磁控溅射制备氧化锌铝(ZAO)薄膜的研究

等离子体浸没离子注入与沉积技术可实现复杂形状零件表面垂直、均匀地离子注入与沉积处理,在材料表面改性领域具有广泛的应用前景。在技术发明后的20年间,该技术得到了快速的发展,但是也遇到了如何提高离子注入效率和注入均匀性、内表面注入、大面积注入等一系列问题。若上述问题得到解决,将极大的推进等离子体浸没离子注入与沉积技术的工业应用进程。     

钛离子注入提高铝抗氧离子孔蚀能力的研究

应用离子注入技术改良金属铝抗氯离子孔蚀的性能，在铝表面注入钛元素后可使铝耐氯离子孔蚀的电位提高约１４０ｍＶ，孔蚀后形成的蚀孔尺寸减小。     

离子注入铅的铝电极腐蚀的交流阻抗研究

通过测量25℃时1.28g/ml硫酸溶液中铝电极和离子注入铅的铝电极的交流阻抗谱,研究了铅离子注入量对铝电极的腐蚀速率的影响。在此基础上,测量了离子注入铅的铝电极和铝电极在同种介质中的Tafel曲线,辅助交流阻抗法研究电极的腐蚀行为。以此总结出离子注入铅的铝电极的耐腐蚀性能,并探讨了它的腐蚀机理。     

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。     

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.     

铁掺杂对铝中氦行为的影响

通过离子注入技术在铝中引入Fe、He两元素,并采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和热氦脱附谱（THDS）研究Fe掺杂对铝中离子注入氦行为的影响。结果表明,掺杂的Fe在铝基体中主要以原子团簇形式存在。预先掺杂的Fe原子对He+注入铝的表面鼓泡和热脱附行为有重要影响。且影响程度与掺杂Fe的剂量有关：小剂量掺杂后,能有效抑制表面鼓泡现象,并使气体释放延迟;高剂量掺杂后,将加剧He+的注入损伤,出现剥落甚至重复剥落现象,同时使低温区域气体释放增强。原因是,小剂量Fe掺杂后,铝中形成了高He捕陷能力的第二相沉淀,抑制了氦泡的迁移和生长,从而影响了铝中的微观结构演化和气体释放特性;高剂量Fe掺杂后,又会使这种抑制作用减弱。     

氮离子注入9Cr18Mo不锈钢的表面结构与力学性能

针对9Cr18Mo马氏体不锈钢,检测了氮离子注入前后表面纳米硬度和摩擦磨损性能,分析了注入后9Cr18Mo钢的表面组织结构和化学组成.结果显示,氮离子注入有效提高了材料的表面硬度,降低了摩擦系数和磨损的同时,没有改变材料表面形貌和粗糙度.表面氮注入层分为两层:表面20 nm深度内除金属氮化物及氮过饱和固溶体强化相外,还富集大量碳原子,其主要存在方式为CrxCy相;次表面层主要为金属氮化物.氮离子注入后9Cr18Mo不锈钢表面形成的新的组织结构是其具有良好力学性能的根本原因.     

氮离子注入对铝基体表面纳米结构的改性及其腐蚀抑制作用（英文）

研究了不同能量氮离子注入对7049铝合金基体纳米结构的影响及其在3.5%NaCl溶液中的腐蚀抑制作用。XRD结果表明,氮离子注入可导致氮化铝的形成。原子力显微镜(AFM)结果表明,随着氮离子能量的增大,晶粒增大,这是因为注入过程中样品的储热产生了较高的扩散速率,从而减少缺陷。采用电化学交流阻抗谱(EIS)研究了样品的耐腐蚀性,结果表明随着氮离子能量的增大,注入氮离子的铝样品的耐腐蚀性随之增大。根据EIS数据得到了注入氮离子的铝样品的等效电路,该等效电路元件强烈依赖样品形貌。最后,研究了腐蚀抑制和等效电路元件的关系。     

低温等离子复合技术制备氧化铝阻氚涂层（英文）

采用低温等离子复合技术,先后经过磁控溅射镀铝,热处理及氧离子注入,在不锈钢基体上制备了氧化铝阻氚涂层。利用XRD、SEM、EDS、AES对涂层进行了相结构、表面形貌、成分、氧元素分布等分析,并进行了划痕试验、抗热震及阻氚性能测试。结果表明:磁控溅射获得了高质量的铝涂层,热处理后形成了Fe Al合金过渡层。在氧离子注入中,当注入剂量不变电压增加时,离子注入深度增加,而氧元素分布梯度降低;当注入剂量达到8×10~(17) ions/cm~2以上时,氧元素分布变得均匀。所获得的氧化铝涂层具有较好膜/基结合力、抗热震性能及阻氚性能。经过叠加电压注入且剂量达到8×10~(17) ions/cm~2的膜层具有最好的阻氚性能,在600℃能使不锈钢的氚渗透率降低3个数量级。     

铝对铁素体不锈钢的组织和力学性能的影响

基于常用铁素体不锈钢钢种439,通过降低硅含量,增加铝含量,得到了3种不同成分的低硅高铝不锈钢.采用金相显微镜研究了其微观组织,并通过拉伸试验及硬度测试对其力学性能进行了分析.结果表明,铝能促进439不锈钢的回复再结晶,细化晶粒.随着439不锈钢合金成分中铝含量的增加,冷轧退火板的晶粒尺寸较小,硬度、屈服强度和抗拉强度升高.     

铝及其合金表面处理的研究现状

较系统地阐述了铝及其合金表面处理的研究现状。介绍了以硬质阳极氧化和复合阳极氧化为主的阳极氧化法、稀土转化膜法以及微弧氧化、激光处理和离子注入等方法。     

奥氏体不锈钢离子注入表面改性的研究

采用D/MAX-ⅢB型X射线衍射仪、原位纳米力学测试系统、LKDM-2000型摩擦磨损仪,S-3000N型扫描电子显微镜和CHI660A电化学工作站对经C、N离子注入的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的组织及耐磨性、耐蚀性进行了较深入的研究.结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢经离子注入后,注入层硬度提高,摩擦系数降低,耐磨性提高,抗腐蚀性增强;注入N+的剂量为2.44×1017ions/cm2时,注入层的硬度最高,耐磨、耐蚀性最好,性能最佳.     

Al和N等离子浸没注入对铜表面硬度、氧化和抗菌性能的影响（英文）

采用等离子浸没注入方法(PIII)将Al和N注入铜基体中,以提高铜的硬度和抗氧化性能。其中氮离子注入剂量为5×1016 cm-2,铝离子注入剂量范围为5×1016~2×1017 cm-2。氧化实验表明,铜的抗氧化性能随铝离子注入剂量变化;抗菌实验结果表明,对于金黄色葡萄球菌,等离子浸没注入的铜样品具有与纯铜同样优异的抗菌抑菌性能。     

碳离子注入纯锆后在1 mol/L硫酸溶液中的腐蚀行为

为了研究碳离子注入对纯锆耐蚀性的影响,用MEVVA源对纯锆样品进行了1×1016ions/cm2至1×1017ions/cm2的碳离子注入,注入加速电压为40 kV.用X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子谱(AES)分析了注入样品表层元素的价态和深度分布.透射电镜(TEM)用来观察碳离子注入样品的微观结构;碳离子注入样品后相结构的变化用掠角X射线衍射(GAXRD)来检测.纯锆注入样品随后浸入1 mol/L的硫酸溶液中,测其极化曲线以评价其耐蚀性.发现碳离子注入极大地提高了纯锆基体的耐蚀行为,剂量越高,耐蚀性越好.最后,对碳离子注入导致纯锆基体腐蚀行为发生改变的机理进行了讨论.     

冷变形对奥氏体不锈钢表面N离子注入的影响

研究了冷变形对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面N离子注入的影响。结果表明:冷变形对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的表面N离子注入有显著的加速作用;表面N离子注入在保持冷变形强化效果的同时在钢的表面注入层中形成含N的奥氏体γN相,使钢的表面硬度和疲劳性能进一步提高。冷变形和表面N离子注入复合强化可使1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢获得更高的整体性能和表面性能的配合。