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等离子渗氮处理超级钢材的长寿命疲劳性能

四川大学学报（工程科学版） 2003年第6期35卷 5-8页

作者：王清远皮笼石纪雄陈强四川大学土木工程及力学系四川成都610065 日本鹿儿岛大学机械工程系

采用等离子渗氮技术对两种抗拉强度约为2300MPa和2700MPa的超级钢材进行表面改性处理,再分别利用常规疲劳实验方法和压电超声频率加速实验方法进行长寿命疲劳性能实验研究,并重点讨论了等离子渗氮超级钢材长寿命疲劳性能和内部裂纹萌生... 详细信息

采用等离子渗氮技术对两种抗拉强度约为2300MPa和2700MPa的超级钢材进行表面改性处理,再分别利用常规疲劳实验方法和压电超声频率加速实验方法进行长寿命疲劳性能实验研究,并重点讨论了等离子渗氮超级钢材长寿命疲劳性能和内部裂纹萌生机制。两种超级钢材在超过107应力循环后仍然发生破坏。实验结果表明,等离子渗氮可以显著提高麻时效钢的疲劳强度,但却有损于高碳铬轴承钢的疲劳性能。

关键词：等离子渗氮长寿命疲劳性能内部裂纹萌生超级钢表面改性处理疲劳强度

等离子渗氮和镀膜复合处理后纯钛耐腐蚀性能研究

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中华口腔医学杂志 2012年第9期47卷 557-561页

作者：王献利郭天文第四军医大学口腔医学院修复科西安710032

目的通过研究等离子渗氮和镀膜复合氮化处理后纯钛在含不同质量浓度氟的人工唾液中的耐腐蚀性能，探讨复合氮化处理能否提高纯钛的耐蚀性，以期为表面改性技术在口腔的应用提供参考。方法用动电位极化法描绘复合处理组和未处理组纯钛铸... 详细信息

目的通过研究等离子渗氮和镀膜复合氮化处理后纯钛在含不同质量浓度氟的人工唾液中的耐腐蚀性能，探讨复合氮化处理能否提高纯钛的耐蚀性，以期为表面改性技术在口腔的应用提供参考。方法用动电位极化法描绘复合处理组和未处理组纯钛铸件在氟离子质量浓度为0、500及2000mg／L的人工唾液中的极化曲线，得出自腐蚀电流密度和自腐蚀电位，并进行双因素方差分析。扫描电镜观察各组试件表面形貌。结果未处理组和复合处理组纯钛铸件在氟离子为0、500、2000mg／L的人工唾液中的自腐蚀电流密度分别为（1530．23±340．12）、（2290．36±320．10）、（4130．52±230．17）和（2．62±0．64）、（7．37±3．59）、（10．76±6．05）nA，自腐蚀电位分别为（-0．93±0．10）、（-0．89±0．21）、（-0．57±0．09）和（-0．21±0．04）、（-0．17±0．03）、（-0．22±0．03）V。复合氮化处理后纯钛铸件的自腐蚀电流密度明显降低（P〈0．01），而不断增加的氟离子质量浓度使复合处理组和未处理组的自腐蚀电流密度逐渐增大（P〈0．01）。复合处理后纯钛铸件的自腐蚀电位明显增大（P〈0．01）。扫描电镜显示，复合处理组纯钛的腐蚀较未处理组明显减轻。随氟离子质量浓度的增加，两组试件表面腐蚀均加重。结论等离子渗氮和镀膜复合氮化处理能明显提高纯钛在人工唾液中的耐蚀性。逐渐增大的氟离子质量浓度使复合处理组和未处理组纯钛的耐蚀性降低。

关键词：钛氟腐蚀等离子渗氮镀膜

含二烷基二硫代磷酸锌润滑下等离子渗氮钢的摩擦磨损性能研究

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摩擦学学报 2011年第6期31卷 592-598页

作者：高晓成岳文王成彪李星亮王松刘家浚中国地质大学工程技术学院北京100083 清华大学机械工程系北京100084

本文对比研究了等离子渗氮GCr15钢与GCr15钢基材在含二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)润滑下的摩擦磨损性能.利用脉冲直流等离子渗氮炉对GCr15钢进行离子渗氮处理,采用X射线衍射(XRD)分析了离子渗氮层相组成,测量了渗氮前后的表面硬度值,在四... 详细信息

本文对比研究了等离子渗氮GCr15钢与GCr15钢基材在含二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)润滑下的摩擦磨损性能.利用脉冲直流等离子渗氮炉对GCr15钢进行离子渗氮处理,采用X射线衍射(XRD)分析了离子渗氮层相组成,测量了渗氮前后的表面硬度值,在四球摩擦磨损试验机上考察了GCr15钢渗氮处理前后在含ZDDP润滑下的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)的分析探讨了摩擦学作用机理.结果表明:离子渗氮处理可以明显提高GCr15钢的表面硬度值,在ZDDP作用下,其减摩性能和抗磨性能都有明显的提高,其中在质量百分数为1.5%的ZDDP润滑作用下具有最优的效果,研究证明这是由于在离子渗氮GCr15钢和未渗氮GCr15钢摩擦表面分别生成了正磷酸盐和焦磷酸盐的摩擦反应膜,并且前者表面的磷酸盐膜总量多于后者,可以有效地隔离摩擦副表面的直接接触.

关键词：等离子渗氮润滑油添加剂二烷基二硫代磷酸锌摩擦磨损性能

不同温度下等离子渗氮后TC4钛合金的摩擦磨损性能

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材料工程 2020年第2期48卷 156-162页

作者：元云岗康嘉杰岳文付志强朱丽娜佘丁顺王成彪中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 中国地质大学(北京)郑州研究院郑州451283 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所郑州450006

采用等离子渗氮技术提升TC4钛合金的耐磨性并探究最优渗氮温度。利用LDM 1-100型等离子渗氮设备,在650,700,750,800,850℃和900℃温度下对TC4钛合金进行渗氮处理,保温时间均为10 h。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、白光三维形貌仪、X... 详细信息

采用等离子渗氮技术提升TC4钛合金的耐磨性并探究最优渗氮温度。利用LDM 1-100型等离子渗氮设备,在650,700,750,800,850℃和900℃温度下对TC4钛合金进行渗氮处理,保温时间均为10 h。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、白光三维形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计分别对不同温度渗氮试样的微观组织结构、表面形貌、表面粗糙度、相结构和硬度进行表征。利用CETR UMT-3型多功能摩擦磨损试验机测试等离子渗氮后TC4钛合金的摩擦学性能。结果表明:TC4钛合金表面显微硬度和粗糙度随温度升高而增大,在900℃渗氮后TC4钛合金表面显微硬度达到了1318HV 0.05,约为基体(360HV 0.05)的4倍。硬度的升高是由于渗氮后试样表面形成了硬质氮化物相(TiN和Ti2N相),且随着渗氮温度升高氮化物的含量增加。相较于低温渗氮(低于750℃)的试样,850℃和900℃渗氮试样的承载能力显著提升。与原始TC4试样相比,渗氮处理后试样的磨损体积显著降低。当渗氮温度为850℃时,试样磨损体积为未处理试样磨损体积的1.2%(1 N),3.0%(3 N)和62.2%(5 N),试样的耐磨性提升更为显著。

关键词： TC4钛合金等离子渗氮组织结构摩擦磨损性能耐磨性

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离心式压缩机齿轮的快速深层等离子渗氮

机械工程学报 2010年第8期46卷 56-61页

作者：王春光邓德伟刘丹王永关锰大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室大连116024 沈阳鼓风机(集团)有限公司沈阳110142

采用快速深层等离子渗氮工艺对离心式压缩机齿轮进行表面处理。利用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、努氏显微硬度计、微摩擦磨损试验机和扫描电镜对渗氮层进行分析。在510℃温度下等离子渗氮15h和20h后,渗氮层的厚度分别为34... 详细信息

采用快速深层等离子渗氮工艺对离心式压缩机齿轮进行表面处理。利用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、努氏显微硬度计、微摩擦磨损试验机和扫描电镜对渗氮层进行分析。在510℃温度下等离子渗氮15h和20h后,渗氮层的厚度分别为341.25μm和502.33μm。渗氮层是由化合物层和扩散层两部分组成的,其中化合物层随渗氮时间的增加由ε-Fe2-3N+γ′-Fe4N双相层逐渐转变为γ′-Fe4N单相层。由于渗层中氮化物的强化作用,经过等离子渗氮处理的试样表面硬度升高,摩擦因数减小,磨损体积显著降低。渗氮层的磨损机制以粘着磨损为主。在保证芯部具有良好韧性的基础上,快速深层等离子渗氮处理能够显著提高齿轮的表面硬度,改善齿轮的耐磨损性能。

关键词：离心式压缩机齿轮等离子渗氮耐磨损性能

等离子渗氮与喷丸强化复合改进钛合金抗微动损伤性能

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材料热处理学报 2001年第3期22卷 49-54页

作者：刘道新陈华何家文西北工业大学腐蚀与防护研究室陕西西安710072 西安交通大学

利用直流脉冲等离子电源装置对Ti6A1 4V钛合金表面渗氮处理 ,研究了渗氮层的相组成、硬度分布、韧度及摩擦学性能 ,采用喷丸形变强化 (SP)对渗氮层进行后处理 ,以达到联合提高钛合金微动疲劳 (FF)抗力的目的。研究结果表明 :脉冲电源等... 详细信息

利用直流脉冲等离子电源装置对Ti6A1 4V钛合金表面渗氮处理 ,研究了渗氮层的相组成、硬度分布、韧度及摩擦学性能 ,采用喷丸形变强化 (SP)对渗氮层进行后处理 ,以达到联合提高钛合金微动疲劳 (FF)抗力的目的。研究结果表明 :脉冲电源等离子技术可在钛合金表面获得由TiN、Ti2 N、Ti2 A1N等相组成的渗氮层 ,该改性层能够显著地提高钛合金常规磨损和微动磨损 (FW )抗力 ,但降低了基材的FF抗力。渗氮层的减摩和抗磨性能与SP引入的表面残余压应力协同作用 ,使钛合金FF抗力超过了SP单独作用。提高渗氮层韧度对改善钛合金FF和FW性能均十分重要。

关键词：等离子渗氮喷丸强化(SP) 钛合金微动疲劳(FF) 微动磨损(FW)

等离子渗氮Ti合金基体上的TiN涂层的砂浆冲蚀特性

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材料热处理学报 2001年第3期22卷 79-82页

作者：邬震泰浙江大学材料系浙江杭州310027

在射流冲蚀装置中研究了等离子渗氮Ti合金基体上的TiN涂层在砂浆介质中的冲蚀行为。砂浆冲击速度为 6 .4～ 1 5.2m s。结果表明 :在低冲击速度下 ,TiN涂层具有很高的抗冲蚀性能。随着砂浆速度的提高 ,TiN涂层被砂浆击穿甚至开裂 ,对基... 详细信息

在射流冲蚀装置中研究了等离子渗氮Ti合金基体上的TiN涂层在砂浆介质中的冲蚀行为。砂浆冲击速度为 6 .4～ 1 5.2m s。结果表明 :在低冲击速度下 ,TiN涂层具有很高的抗冲蚀性能。随着砂浆速度的提高 ,TiN涂层被砂浆击穿甚至开裂 ,对基体的保护作用降低。涂层穿孔后 ,位于冲蚀区中部显露的渗氮基体形成塑性形变条片 ,边缘区则由于砂浆对基体的切削作用而被冲蚀。

关键词：等离子渗氮砂浆冲蚀 TiN涂层冲蚀率

稀土含量对Ti6Al4V钛合金等离子渗氮层组织和摩擦学性能的影响

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表面技术 2020年第3期49卷 148-154页

作者：韦乃安韦春贝代明江柏松林松盛侯惠君李洪苏一凡唐鹏中南大学材料科学与工程学院长沙410083 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广州510651 广东省新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室广州510651

目的研究稀土含量对Ti6Al4V钛合金表面等离子体渗氮层结构和性能的影响。方法运用等离子表面改性技术对Ti6Al4V(TC4)钛合金进行等离子渗氮处理,渗氮过程中通入不同含量的稀土作为催渗剂,以获得钛合金表面强化层。利用金相显微镜和扫描... 详细信息

目的研究稀土含量对Ti6Al4V钛合金表面等离子体渗氮层结构和性能的影响。方法运用等离子表面改性技术对Ti6Al4V(TC4)钛合金进行等离子渗氮处理,渗氮过程中通入不同含量的稀土作为催渗剂,以获得钛合金表面强化层。利用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察渗氮层组织,用X射线衍射仪(XRD)分析渗层相组成,用能谱仪(EDS)检测渗层的化学成分,用维氏显微硬度计测量渗层的显微硬度,用球-盘式摩擦磨损试验机和三维轮廓仪检测渗层的摩擦磨损性能。结果TC4钛合金表面等离子渗氮层结构包括表面化合物层(主要成分为δ-TiN)和扩散层(主要为N原子扩散形成的N-Ti固溶体),加入稀土可以促进N原子向基体的扩散,提高渗氮速度。渗层厚度增加,硬度和耐磨性能提高,扩散层使钛合金基体与化合物层之间的硬度梯度更加平缓。当稀土通入速率为60 mL/min时,渗层厚度可达155μm,表面硬度为1275HV0.05,摩擦系数降到0.27,磨损率明显降低。结论钛合金等离子渗氮过程中加入稀土可以有效提高渗速,改善渗氮层硬度,提高材料表面的耐磨性能。

关键词： TC4钛合金等离子渗氮稀土 TiN 显微硬度摩擦磨损

1Cr18Ni9Ti钢等离子渗氮中的黑层及边缘效应

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金属热处理 2005年第7期30卷 68-70页

作者：吕学飞杨瑞成林义民徐洮王凯旋兰州理工大学材料科学与工程学院兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点实验室甘肃兰州730050 中国科学院兰州化学物理研究所

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在460℃～580℃、气压为400Pa～70kPa、保温4h～8h条件下进行等离子渗氮处理,试验中发现当温度>560℃时,试样表面出现黑层,其主要成分为基体中的某元素与氮的化合物;当气压>35kPa时,由于残余压应力及渗剂量和渗... 详细信息

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在460℃～580℃、气压为400Pa～70kPa、保温4h～8h条件下进行等离子渗氮处理,试验中发现当温度>560℃时,试样表面出现黑层,其主要成分为基体中的某元素与氮的化合物;当气压>35kPa时,由于残余压应力及渗剂量和渗层深度的影响,试样边缘发生体积膨胀,即边缘效应;当辉光不均匀时,边缘渗层深度大于中间部分渗层深度。

关键词：等离子渗氮黑层边缘效应