| 基于EET理论的离子氮化层性能研究 |
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| 引用本文： | 冯涛,冯雅,段琼,孙永兴.基于EET理论的离子氮化层性能研究[J].表面技术,2021,50(6):298-305. |
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| 作者姓名： | 冯涛 冯雅 段琼 孙永兴 |
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| 作者单位： | 中国石油大学(华东) 材料科学与工程学院,山东 青岛 266580;哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨 150001;青岛双星装备制造有限公司,山东 青岛 266400;中国石油大学(华东) 材料科学与工程学院,山东 青岛 266580 |
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| 基金项目： | 先进焊接与连接国家重点实验室基金资助项目(AWJ-21M06) |
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| 摘 要： | 目的 分析离子渗氮层中Fe-N金属间化合物的价电子结构与渗层性能之间的关系.方法 以45号钢为研究对象,测试45号钢离子渗氮后的硬度、渗层厚度、物相组成、摩擦磨损性能、耐蚀性和力学性能.根据XRD测试结果,应用EET理论,对渗层中的Fe-N金属间化合物相的价电子结构、键能、结合能等进行计算,并分析性能与Fe-N金属间化合物价电子结构之间的关系.结果 渗氮温度为520℃、氮氢流量比为3:1时,渗层的硬度以及耐磨、耐蚀性均最高,但渗层的脆性最高,其冲击吸收功下降至母材的26％.计算结果表明,α-Fe、Fe4N、Fe3N和Fe2N的共价电子密度计算值分别为299.13、367.68、416.45、458.78 nm?3,晶体的平均键合能分别为412.65、444.02、472.48、486.61 kJ/mol,晶格电子密度的计算值分别为133.36、108.58、84.72、81.74 nm?3,晶体的塑性因子分别为76.20、14.75、3.66、3.65.结论 ε相对渗层的塑韧性影响最大,适当降低离子渗氮温度以及氮氢流量比,能够有效减少ε的含量,以改善渗氮件塑性差的问题.
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| 关 键 词： | 45钢 离子渗氮 经典电子理论 价电子结构 Fe-N金属间化合物 |
| 收稿时间： | 2020/5/18 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/10/19 0:00:00 |
Study on Properties of Ionic Nitriding Layer Based on EET Theory |
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| FENG Tao,FENG Y,DUAN Qiong,SUN Yong-xing.Study on Properties of Ionic Nitriding Layer Based on EET Theory[J].Surface Technology,2021,50(6):298-305. |
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| Authors: | FENG Tao FENG Y DUAN Qiong SUN Yong-xing |
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| Affiliation: | College of Material Science and Technology, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China;State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China;Qingdao Doublestar Equipment Manufacturing Co., Ltd, Qingdao 266400, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | 45 steel ion nitriding EET valence electron structure Fe-N intermetallic compound |
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