强流脉冲电子束轰击作用下3Cr13不锈钢的微观结构及性能

利用强流脉冲电子束(HCPEB)装置对3Cr13马氏体不锈钢进行表面辐照处理,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对辐照前后样品的微观结构进行详细的表征,并考查了HCPEB辐照处理后样品表面的力学性能和腐蚀性能。试验结果表明:HCPEB处理后样品表面发生熔化,形成了深度约为4μm的表面重熔层,重熔层由奥氏体纳米晶和分布于交叉晶界的细小碳化物颗粒组成。处理后样品表面硬度显著提高。此外,电化学试验结果表明HCPEB辐照处理后3Cr13不锈钢表面的抗腐蚀性能也得到明显的改善。过饱和纳米奥氏体重熔层的形成是材料表面综合性能改善的根本原因。     

强流脉冲电子束诱发的Cu-C扩散合金化

采用真空烧结技术制备了w(C)=6%的Cu-C(其中C为片状石墨)块状复合材料,利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对样品进行表面辐照处理,辐照次数分别为1、5、20和40。利用X-ray衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)详细分析了辐照样品的相组成和微观结构,并考查了经HCPEB辐照处理后样品表面的摩擦磨损性能。XRD结果表明:经HCPEB辐照后,衍射峰向高角度偏移,Cu-C间发生固溶,部分C原子与Cu原子形成间隙固溶体,理论计算结果显示最大固溶度达到2.24%。微结构分析结果表明:辐照表面形成高密度的Cu、C纳米晶粒,并在基体Cu中诱发了高密度晶体缺陷,这些结构为C原子的扩散提供了大量的扩散通道。此外,经HCPEB技术处理后材料表面的摩擦磨损性能得到了明显改善。     

强流脉冲电子束作用下45#钢表面Cr合金化

利用强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理技术在45#钢表层合金化铬元素以获得高性能的合金复合改性层。利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计以及电化学分析仪对合金化层的显微组织及性能进行了分析。实验结果表明:经强流脉冲电子束轰击合金化后,45#钢表面形成了厚度范围为4~9μm的合金化改性层,Cr元素在样品表层发生了固溶,并与C元素结合析出颗粒细小弥散的Cr_(23)C_6增强相;此外,处理表面的显微硬度得到了显著提高,同时其耐腐蚀性能也得到改善。     

强流脉冲电子束抛光模具钢的研究

为探索模具钢表面抛光新工艺,采用强流脉冲电子束(HCPEB)对奥氏体模具钢Cr12Mo V粗糙表面进行辐照处理。通过OM、SEM、XRD分析处理试样表面形貌及结构,采用RM-20表面粗糙度仪、FM-300显微硬度计和摩擦磨损试验机测试试样表面的粗糙度、显微硬度和摩擦系数的变化。结果表明:在较大束流强度作用下,试样表面的山脊形貌、熔坑等各种缺陷得到控制,表面粗糙度降低,结构细化;同时,提高了试样表面的显微硬度,改善了摩擦性能。     

强流脉冲电子束作用下TC4钛合金表面Cr合金层制备及性能

利用强流脉冲电子束技术(HCPEB)对TC4钛合金表面进行Cr合金化处理,从而改善了材料的表面性能。采用X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析表层中的相组成和微观结构。试验结果表明:经HCPEB表面合金化后基体表面形成了数微米的Cr合金层,合金层中析出了颗粒细小、均匀分布的Laves相Cr2Ti;同时,TC4钛合金经HCPEB轰击后表层发生了马氏体相变,形成了大量的板条马氏体组织。此外,硬度测试和电化学结果表明:经HCPEB处理后样品的表面显微硬度和耐蚀性能均得到明显提高。     

强流脉冲电子束作用下铝钨合金的表面合金化

将W粉预涂覆在铝基体表面后利用强流脉冲电子束(HCPEB)对其进行合金化处理。利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜详细分析了合金层微观结构。并考察了HCPEB合金化后样品表面的力学性能和耐腐蚀性能。实验结果表明:经HCPEB处理后材料表层发生了合金化,合金化层主要由熔化层和固态扩散层构成,厚度达到15μm左右;合金层的相主要为W和(或)Al-W金属间化合物组成;处理后的样品表面硬度得到显著提高。此外,电化学实验结果表明,合金化后表面耐腐蚀性能也得到明显的改善。     

强流脉冲电子束作用下纯铜的微观结构与腐蚀性能

为考察辐照对纯铜材料的影响,利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对多晶纯铜进行表面辐照处理,详细考察了辐照前后材料表面的微观结构状态和腐蚀性能。海水腐蚀极化曲线及电极化阻抗谱实验结果表明:十次强流脉冲电子束辐照后,纯铜的抗腐蚀性能显著提高。透射电子显微镜观察表明,HCPEB辐照在材料表层诱发了大量的过饱和空位缺陷,空位缺陷的凝聚可形成空位型位错圈和堆垛层错四面体(SFT)等空位簇缺陷。空位簇缺陷有助于形成厚而致密的表面钝化膜,钝化膜具有阻挡腐蚀性阴离子的能力,从而提高材料的抗腐蚀性能。     

强流脉冲离子束辐照Ti_6Al_4V的实验研究

研究了强流脉冲离子束辐照钛合金Ti6A l4V样品后的表面形貌、显微硬度和表面相结构的变化。随着辐照次数的增加,钛合金表面的熔坑尺寸逐渐增大、密度减小。表面硬度呈现上升-下降-上升的趋势,XRD的结果表明其变化是由于表面宏观应力和表面晶粒的细化等变化引起的.     

强流脉冲离子束对45钢表面改性的研究

目的提高45钢的表面耐磨性及金属表面强度.方法利用强流脉冲离子束（HIPIB）技术,对45钢表面辐照强化处理.并利用SEM研究了不同脉冲次数对45钢表面改性的组织结构和碳含量的变化.结果实验表明45钢表面产生许多火山口状熔坑,坑内含富离子束成分元素,当脉冲为10时的密度增加为最大2.39%,C含量的密度增加受HIPIB压缩波的影响,处理后深度达600μm并有非晶体产生,显微硬度得到明显提高.结论HIPIB技术对金属材料表面处理可以显著提高材料表面的硬度,同时改变了材料表面组织结构和物理性能 .     

HIPIB辐照处理对316L不锈钢耐磨性的改善

利用强流脉冲离子束（HIPIB）对316L不锈钢进行了表面辐照处理，研究了HIPIB辐照对316L表面摩擦磨损性能的影响。实验结果表明，HIPIB辐照处理后，在深度达50μm以上范围内316L的显微硬度提高，表面滑动摩擦系数降低，耐磨性得到显著改善。采用扫描电子显微镜（SEM）观察辐照前后试样的表面形貌；用X射线衍射（XRD）分析辐照前后试样表面层相结构的变化。结果发现，HIPIB辐照使试样表面光滑化，且表面层产生择优取向。HIPIB辐照引起的强大应力和冲击波使材料发生了明显的塑性变形，不仅导致“形变织构”出现，并且产生大量的位错等缺陷，形成稳定的网络分布，从而强化了316L不锈钢表面层。