HCPEB表面处理的研究现状

强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理是一种新兴的高能束表面处理技术.综述了脉冲电子束处理,表面熔坑的形成机制及熔坑、弥散颗粒、裂纹、渡状起伏、条形纹理、胞状晶等典型形貌影响因素和演变规律方面的研究成果,总结了表层结构变化与表面显微硬度、耐磨性、耐蚀性能等改性工艺的研究现状,并认为扩大强流脉冲电子束应用范围和系统的探究是目前研究的重点.     

Research State of High Current Pulsed Electron Beam Surface Treatment

强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理是一种新兴的高能束表面处理技术.综述了脉冲电子束处理,表面熔坑的形成机制及熔坑、弥散颗粒、裂纹、波状起伏、条形纹理、胞状晶等典型形貌影响因素和演变规律方面的研究成果,总结了表层结构变化与表面显微硬度、耐磨性、耐蚀性能等改性工艺的研究现状,并认为扩大强流脉冲电子束应用范围和系统的探究是目前研究的重点.     

结构缺陷对电子束诱发纯铝表面熔坑的影响

用Nadezhda-2强流脉冲电子束轰击不同预变形量的纯铝表面,对铝表面的结构缺陷和轰击后产生的表面熔坑进行了系统的表征,研究了表面熔坑与结构缺陷之间的关系.结果表明,结构缺陷对表面熔坑的形成有重要的影响,熔坑的数量随着结构缺陷数量的增加而增加,并且有沿晶界和高位错密度区择优形成的趋向,结构缺陷是表面熔坑形成的萌芽.另外,强流脉冲电子束还能在晶界和滑移带上诱发出大量由于空位聚集而产生的孔洞.     

强流脉冲电子束对4Cr13不锈钢的表面改性

为了改善4Cr13不锈钢的表面强度和耐磨性,对其进行了强流脉冲电子束表面辐照处理,研究了该处理对4Cr13的形貌、相结构、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明：电子束处理后,不锈钢表面出现多种形态的熔坑,20次脉冲处理时熔坑边缘出现了大量的变形孪晶;脉冲电子柬处理使不锈钢发生了由α相向γ相的转变,表层晶粒细化至纳米尺度;...     

模具钢SKD11强流脉冲电子束表面处理的形貌研究

利用强流脉冲电子束不同工艺参数对模具钢SKD11进行表面处理,发现处理表面出现典型的熔坑形貌。通过金相显微镜、电子探针成分分析、三维形貌轮廓仪对处理样品表面进行分析,模具钢SKD11亚表层碳化物的喷发是熔坑形成的主要原因。熔坑的分布情况与电子束处理工艺参数密切相关。在相同加速电压下,熔坑面密度随脉冲处理次数的增加而减少,而熔坑平均尺寸呈现先随脉冲次数增加到最大值而后减小的趋势;对于相同处理次数时,使用高加速电压的样品表面形成的熔坑面密度较低,而且要比低电压更快地进入到平稳阶段。表面粗糙度呈现随着脉冲次数的增加而降低的现象。     

AZ31镁合金强流脉冲电子束表面改性研究

通过动电位极化曲线测试.光学电子显微镜及电子探针等方法研究了强流脉冲电子束表面处理对AZ31镁合金腐蚀性能的影响及样品的表面形貌与成分.结果表明,在5%NaCl溶液中,加速电压27kV、脉冲8次处理后的样品比原始样品耐蚀性提高了1.6倍;处理后样品的表面出现了典型的熔坑形貌;电子束快速凝固过程使最表层晶粒细化,进而导致表层镁、铝元素含量及分布形式发生变化.样品表层铝元素含量的提高是改善其耐腐蚀性能的主要原因.     

电子束表面处理的研究进展

强流脉冲电子束是近几十年发展起来的一种新兴的表面处理技术.在介绍电子束表面处理工艺特点的基础上,重点论述了电子束表面处理技术中表面相变强化、表面重熔、表面合金化、表面非晶化、表面薄层退火等工艺方法及最近研究进展,提出怎样扩大强流脉冲电子束应用范围是研究重点之一.     

镁合金强流脉冲电子束表面改性

选用变形镁合金AZ31和铸造镁合金AZ91HP作为研究对象,进行强流脉冲电子束表面处理研究,这种处理能够有效地提高镁合金的抗蚀性和达到表面强化效果.处理后样品表面呈起伏形貌,出现典型熔坑,重熔层4 μm～10μm,导致表面出现塑性变形,主要是孪晶形式.由于镁的蒸发和第二相Mg17Al12熔化,表面形成铝的过饱和固溶体.性能测试主要是摩擦磨损和抗腐蚀性能测试.近表层几百微米范围内均出现显微硬度值升高的现象,改性样品平均摩擦系数降低,耐磨性提高.处理后样品在5%NaCl溶液中抗腐蚀性能有显著提高,镁合金强流脉冲电子束处理后,铝固溶度增加,表面易于形成致密的氧化膜,动电位极化曲线测量结果显示极化电阻增大,自腐蚀电流降低,最大可降低三个数量级,极化电阻与之相反.     

强流脉冲离子束辐照对45钢表面状态的影响

本文研究了强流脉冲离子（HIPIB）束辐照对45钢表面形貌、显微硬度及残余应力等影响。结果表明,经HIPIB辐照处理,45钢表面出现火山口状熔坑,5次脉冲处理时熔坑比较明显,试样表面也变得凹凸不平,随着脉冲次数的增加,熔坑之间会连成不规则的网状形貌且界限变得不明显,表面发生光化。试样的显微硬度随着脉冲次数的增加而提高,未辐照时,显微硬度为HV342,20次脉冲时达到HV911。经HIPIB辐照处理,试样表面产生残余拉应力,且随着脉冲次数的增加,样品表面残余应力增大,由未处理时的152 MPa提高到656MPa。     

强流脉冲电子束处理下40Cr的摩擦磨损性能研究

利用强流脉冲电子束对40Cr钢进行表面改性处理,分析了处理后的金属组织、表面硬度、截面硬度、表面粗糙度以及摩擦磨损性能.结果表明,不同加速电压下摩擦系数的变化受材料照射前表面粗糙度状况、照射后熔坑的形貌和分布密度的影响,此外,电子束照射引起的材料表面组织的变化也会使摩擦系数发生改变,随电压的增大材料的耐磨性提高.     

Surface treatment of DZ4 directionally solidified nickel-based superalloy by high current pulsed electron beam

Surface treatment of DZ4 directionally solidified nickel-based superalloy was carried out by using high current pulsed electron beam (HCPEB) technique. Microstructure changes in modified surface layer were characterized together with their corrosion property. It is found that the treated surface becomes rougher with increasing the number of HCPEB pulse due to the formation of craters occurring preferentially in the interdendritic areas. The thickness of remelted layer increased slightly when more HCPEB pulses applied and reached about 3 μm after 10 HCPEB pulses. The corrosion resistance of modified surfaces exhibited an effective improvement when measured in 0.5 mol/L sulfuric acid solution. The factors that influence the corrosion resistance of DZ4 alloy were discussed by considering the surface purification effect featured by HCPEB surface treatment.     

强流脉冲电子束材料表面改性技术

介绍了一种强流脉冲电子束(电子炮)材料表面改性技术.首先对电子炮的基本构造及工作原理进行了剖析.然后,使用该装置对Al材料进行了表面改性实验,发现材料近表面层的显微结构及力学性能均发生了明显的变化.最后给出了强流脉冲电子束铝材表面改性的温度场模拟结果.     

一种新型的材料表面改性装置--强流脉冲电子束(电子炮)

本文介绍了一种强流脉冲电子束材料表面改性装置,并对其基本构造及工作原理进行了剖析。电子束产生部分由爆炸电子发射阴极、等离子体阳极及导向磁场构成。在对该装置测试的基础之上,我们采用不同的工艺参数进行了Ａｌ材表面改性实验。分析及测试结果表明,材料近表面层的显微结构发生明显的变化。     

Microstructure modifications and corrosion behaviors of Cr4Mo4V steel treated by high current pulsed electron beam

In this work, Cr4Mo4V steel was irradiated by high energy current pulsed electron beam (HCPEB) with energy density of 6 J/cm². Morphology and phase composition of the surface layer were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and glancing angle X-ray diffraction (GXRD). The crater-like morphology was observed on surface after HCPEB treatment, and the thickness of melted layer was ∼7 μm. Results from GXRD revealed that HCPEB treatment could suppress martensite transition and the content of retained austenite in the melted layer increased with irradiation number. The corrosion resistance was evaluated by electrochemical polarization tests in neutral 3.5% NaCl solution. Compared with the untreated Cr4Mo4V steel, corrosion potential of the samples treated by HCPEB improved and the corrosion current density decreased. The improved corrosion resistance is attributed to the absence of the carbide, formation of retained austenite and dissolution of alloy elements, particularly of Cr and Mo, into the matrix.     

AM50镁合金强流脉冲电子束表面改性的研究

采用强流脉冲电子束（HCPEB）对含稀土的AM50镁合金进行表面改性处理。利用金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计等对试样的截面和表面进行观察,研究了强流脉冲电子束表面改性对其摩擦磨损性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明：处理层的截面组织经脉冲电子柬轰击后发生了很大的变化;从表面形貌可以看出存在许多弥散分布的微米尺度的熔坑;显微硬度测试结果表明,处理层的硬度比基体的硬度明显提高;耐磨性及耐腐蚀性能均较基体提高,同时在不同处理参数下耐磨性及耐腐蚀性能有所不同。     

钛合金的微动疲劳及其防护

对近年来国内外采用表面技术提高钛合金微动疲劳抗力的研究和进展做了简要的综述，分析了微动疲劳的影响因素以及各种表面技术的应用和作用机制。指出采用多种表面技术，如戈面机械强化、表面涂层和镀膜、高能束处理以及复合表面技术等均可不同程度地改善钛合金的抗微动疲劳性能，同时简要指出了各种表面技术的使用限制。     

电子束表面改性技术质量控制与性能影响分析

电子束表面改性技术能够赋予材料优异的表面性能,具有广阔的应用前景。分别从裂纹、气孔、表面粗糙度、改性层与基体结合强度等方面综述了材料电子束表面改性层性能研究现状,并从抗氧化性能、耐磨损性能、抗腐蚀性能、断裂韧性方面综述了电子束表面改性对材料表面性能的影响,简要介绍了用于电子束表面改性的设备,并展望了该项技术的发展前景。