氮离子注入增加铰刀耐用度的研究

离子注入技术可使各种刀具、模具、机械零件表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐疲劳性大大提高.并具有其他表面处理方法所不能代替的特点.与渗碳、渗氮表面处理方法相比,离子注入没有高温工件变形、表面氧化、精度改变等优点.当前用离子注入使金属工件、工具表面改性,美、英、日等国已达到工业应用.     

电火花表面强化工艺及其应用

电火花强化工艺是一种简便而灵活的金属表面处理方法，它是通过电火花放电作用将作为电极的导电材料熔渗进工件表层金属，形成合金化的表面强化层，从而使工件表面的物理、化学和机械性能得到改善。目前，电火花表面强化工艺在模具、刀具、机械零件等的强化与修复方面已得到广泛应用。     

技术动态

离子注入工艺和其他表面处理工艺相比,具有其特有的优点:它能获得合金相,离子直接往入材料表层,结合强度高,不会产生脱层现象;另外注入时工件温度低(150℃),不会改变工件原有尺寸精度和表面光洁度。所以离子注入工艺用来处理齿轮刀具、拉刀、精密模具等形状复杂,精度要求高的工具,具有十分显著的经济意义。     

离子注入在金属材料中的应用及分析

在真空系统中利用加速器把电离的阳离子加速后,打入金属材料的表层内,以改变材料表面的物理化学性能的离子注入新技术,在材料科学研究中具有广阔的前途。国际上对金属表面离子注入的研究十分活跃,连续召开过“离子束材料改性”及“离子束分析”国际学术会议。离子注入的优点在于对任何元素的离子都可以利用注入技术,不受合金系统平衡相图的限制;可以获得其它常规方法无法制备的新型合金;注入层与基体材料之间无界面存在;注入后金属表面的光洁度和尺寸精度不变;注入的能量和剂量可以精确控制。离子注入使材料表面改性,包括化学改性,物理     

散料研磨工艺对工件表面质量及材料去除率的影响

通过实验探讨了散料研磨过程中磨料种类、磨料粒度和研磨剂装入量等工艺参数对工件表面质量和材料去除率的影响.实验结果表明,随磨料粒度的增大,工件表面粗糙度值、残余应力和材料去除率增大;采用相同粒度磨料研磨,磨料的硬度越高,工件表面残余应力和材料去除率越大.硬度高、脆性大的磨料,可有效减小研磨表面粗糙度值;随研磨剂装入量的增大,表面残余应力减小.对工件表面粗糙度和材料去除率而言,研磨剂装入量有一最佳值,装入量过小或过大,均会降低工件表面质量和研磨效率.     

管状工件内表面铬基薄膜沉积技术研究进展

管状工件在工业领域应用广泛,但由于服役环境恶劣等原因导致内表面磨损、腐蚀和氧化,工件常常达不到设计寿命而过早失效,因此需要对其内表面进行镀膜以强化其使用性能。铬基材料具有硬度高、耐高温、耐腐蚀等优势,是强化工件表面性能常用的涂层材料。针对国内外对管状工件内表面进行镀铬基薄膜的不同工艺,包括电镀法、溶胶-凝胶法、物理气相沉积法、热喷涂和化学气相沉积法等进行了综述,系统介绍了几类方法的特点及其在管状工件内表面铬基薄膜沉积的应用及技术问题。首先,对电镀法和溶胶-凝胶法进行了详细说明;其次,物理气相沉积法着重介绍了溅射镀膜与多弧离子镀方法,热喷涂从电爆喷涂、热等离子体喷涂入手分析,化学气相沉积法着重阐述了热反应气相沉积和等离子体辅助化学气相沉积方法;最后,重点从现有技术下工艺所能达到的长径比及其薄膜均匀性对几类方法进行了总结与展望。通过全面综述不同工艺的特点及应用,为管状工件内表面铬基薄膜沉积提供了技术支持和参考依据。     

离子注入及其应用

离子可注入可以改善材料表面的硬度,强度,疲劳抗力,耐磨性,耐腐蚀性,抗氧化性,导电性和光学性能。本文综述了离子注入的应用研究进展。     

用于高速列车轴承强化处理的全方位离子注入与沉积技术研究

国内外的研究表明，采用离子注入与沉积的方法来强化轴承材料，能够在材料表面合成新的强化相，从而大大提高抗磨损能力，延长使用寿命。但是，常规束线离子注入的直射性限制使其无法处理复杂形状的轴承滚道和滚珠。全方位离子注入与沉积方法采用离子鞘层的方法来实现离子的注入与沉积，能够实现复杂形状零件表面的均匀处理，可以在轴承滚道和滚珠表面获得一层均匀的改性层，从而提高轴承在高速状态下的使用性能和寿命。目前通过采用保形离子注入技术和高压旋转技术已经实现轴承内外滚道和滚珠的全方位气体离子注入处理，其均匀性也非常高，完全有可能实现高速列车轴承的全方位离子注入与沉积处理。     

离子束表面复合改性技术及其在汽轮机叶片上的应用研究

该项成果属于“九五“国家重点科技攻关成果。离子束表面复合改性技术是一种将物理气相沉积（PVD）和离子注入技术交叉复合的一种全新的表面强化技术,它通过离子注入技术制备一个具有与基体高度混合界面的过渡层,然后在不破坏真空条件下继续生长沉积增强涂层。与溅射沉积、蒸发镀膜、喷涂、电镀、激光表面涂敷等技术相比,该技术制备的改性层结合力更强,其耐磨耐蚀作用更明显。该成果所研制的离子束表面复合改性设备具有表面预处理、沉积和离子注入三大功能。1.该设备有一套离子束清洗系统,强流达到400mA,能量达到1500V,能满足大面…     

预压力可调式超声振动挤压系统的表面压光试验研究

超声振动挤压加工(超声压光)技术是利用超声电信号驱动振子前端的挤压工具头产生高频振动,对工件进行每秒数万次的冲击,使工件表面材料产生塑性变形。利用预压力可调式超声振动挤压加工系统对40Cr棒料进行振动挤压加工试验,得到了各加工参数对工件表面粗糙度的影响规律,并通过材料弹塑性理论和振动理论验证了此实验数据规律的正确性与可靠性;通过对挤压加工前后工件表面粗糙度的对比,表明此振动挤压加工系统可显著提高工件的表面质量。     

磨料流微去除力学分析与可控因素影响

研究了磨料流抛光中磨粒微去除力学建模方法以及可控因素影响抛光效果的问题。以力为纽带,提出磨粒去除工件表面微凸材料的动力来源于三个方面--介质作用力、磨粒挤压载荷和磨粒冲击载荷。利用建立的力学模型,分析了磨料流加工的内在因素,其中可控因素包括：加工温度、加工压力、活塞的移动速度、磨料黏度、磨粒物理性质（如尺寸、硬度）等;研究了各可控影响因素与工件表面抛光质量及效率的关系;量化了可控因素的大小对磨粒作用在工件表面的力的影响程度;将磨粒作用在工件表面的力合成并分解为与活塞运动方向相同的轴向力和垂直于工件壁面的切向力,指出微去除效果随轴向力与径向力的比值改变而发生变化,设计出简易的测量轴向力和径向力的方案。用试验验证了所建模型和可控因素对抛光效果影响,以及工件表面的加工纹理方向直接影响工件表面粗糙度的减小率和材料去除率的正确性。     

新金属材料(三) 第三讲 离子注入在金属中的应用

一、离子注入技术的发展概况及特点离子注入是在高真空下以一定的能量将离子注入材料表面,用以改变材料性质的一种技术。六十年代,离子注入广泛用于半导体材料的掺杂及半导体元件的制作。到了七十年代,人们将离子注入用于金属材料表面改性,使其得到了新的发展。十多年来,国外     

铝合金阳极氧化膜的集群磁流变平面抛光试验研究

为获得抛光均匀的铝合金阳极氧化膜表面,采用集群磁流变平面抛光技术对铝合金阳极氧化膜进行抛光试验,探讨加工间隙、工件转速、抛光盘转速、偏摆幅度、加工时间等加工参数对其表面粗糙度和材料去除率的影响规律。结果表明:随着加工间隙的增大,工件表面粗糙度先减小后增大,材料去除率则递减;随着工件转速或偏摆幅度的增加,工件的表面粗糙度均先迅速减小后缓慢增大,材料去除率则先增加后减小;随着抛光盘转速的增加,工件的表面粗糙度和材料去除率均先减小后增加;随着加工时间的延长,表面粗糙度迅速减小之后趋于稳定。在文中试验条件下,在加工间隙1. 1 mm、工件转速350 r/min、抛光盘转速60 r/min、偏摆幅度10 mm、加工10 min左右时工件表面粗糙度从原始的332. 9 nm下降至5. 2 nm,达到了镜面效果。     

离子注入工艺的经济意义

离子注入工艺应用于制备半导体器件的优越性及其巨大的经济意义已是众所周知的了。近几年来,英、美等先进国家又将这一工艺技术扩展应用到金属和其他材料方面。特别是在1978年匈牙利召开的第一届离子束材料改性国际会议上(IBMM)普遍认为用离子束工艺能进一步改进金属和其他材料表面的抗磨损性能和抗氧化腐蚀性能。英国哈威尔原子能研究所G.Dearnaley等宣布:经他们研究小组七年的努力,已经成功地用离子注入工艺处理了某些工业用的工件和     

航空铝合金三维端铣表面粗糙度的LS-SVM控制研究

为提高加工工件的表面质量,需要有效控制加工工件表面粗糙度,因此有必要建立精度高、泛化能力强的表面粗糙度预测模型。首先基于具有位错动力学物理基础的Z-A材料本构模型,建立航空铝合金7050材料的三维端面铣削有限元仿真模型,并设计正交试验验证有限元模型的可靠性;其次建立最小二乘支持向量机(LS-SVM)预测模型,以仿真所提供的样本数据为输入,拟合铣削参数与表面粗糙度的复杂非线性关系,实现了表面粗糙度的预测,结果表明LS-SVM模型预测的相对误差不超过6%;最后基于LS-SVM表面粗糙度预测模型得出各铣削参数对表面粗糙度的影响,为生产实际提供指导。     

镁合金防腐蚀表面处理研究进展

镁合金作为最轻的工程金属材料之一,它具有良好的比强度和比刚度、优良的阻尼减震性能、良好的铸造性能等特点,被誉为2l世纪绿色金属结构材料.但镁合金耐蚀性差,严重阻碍了它的工业应用,因此,镁合金的表面防护处理显得极为重要.综述了近年来镁合金防腐蚀表面处理的方法,主要有化学转化、阳极氧化、微弧氧化、金属镀(涂)层、有机涂层、物理气相沉积、离子注入、激光表面合金化等,并对镁合金表面处理的发展方向进行了展望.     

电火花强化法

金属表面的电火花强化法,是在直流脉冲电路中,采用硬质合金、石墨或铜等导电材料作为工具电极(一般接电源正极),在空气中与被强化工件(一般接电源负极)之间发生电火花放电,由于火花放电时释放出大量的能量,就将电极材料熔渗到工件表面,使工件表面形成一层组织结构较为复杂的强化层。它能改善工件表面的物理、化学和机械性能,而又保持基体金属原始的性能,因此,能显著的延长工件的使用寿命。     

现代表面工程技术

表面工程技术是综合材料科学、冶金学、物理、化学和表面科学等各门科学中新成果的新兴技术，是先进制造技术的重要组成部分，侧重于表面改性。表面薄膜制备和表面涂层。一、表面工程技术及特点表面工程技术是利用各种表面处理、表面涂层（或表面膜）和表面改性技术赋予材料或工件表面以特定的性能，使其表面和心部材质有最优的组合，能最经济有效地提高产品质量和延长使用寿命。它包括了从设计、选材、表面处理工艺、表层质量控制与检测、工程应用以及失效分析等全过程。表面工程技术有如下特点：1．延长零件寿命和充分发挥材料潜力在实际…     

锡磨盘定偏心平面研抛中材料去除模拟

本文使用超精密平面研磨机及锡磨盘进行超光滑表面的抛光研究,平面抛光中,锡磨盘表面的形貌和加工状况直接影响被加工工件的表面平面度。本文基于Ｐｒｅｓｔｏｎ方程,建立了在定偏心抛光条件下,被加工材料的去除模型,。针对锡盘开有同心圆等沟槽的表面加工状况,提出了一种计算材料有效去除的算法,计算了工件的表面去除误差,对抛光后工件表面形貌提出理论预测。     

离子束金属材料表面改性技术

本文综述了国内外离子束金属材料表面改性技术的研究概况,叙述了离子镀,离子注入,离子束混合,离子束增强沉积和等离子体浸没离子注入等表面技术的特点和应用。