稀土对45钢表面渗锆及渗层组织性能的影响 被引量：1

1

作者 张丽新 韦永德 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期35-38,共4页

本文首次报道了用气相法对４５钢表面渗锆。与以往不同的是，利用了稀土的活化催渗作用使渗锆过程在较低的温度和较短的时间内进行。通过扫描电镜、光电子能谱、Ｘ射线衍射分析证实了锆渗入金属表层并形成新相。对共渗后渗层组织和性能... 本文首次报道了用气相法对４５钢表面渗锆。与以往不同的是，利用了稀土的活化催渗作用使渗锆过程在较低的温度和较短的时间内进行。通过扫描电镜、光电子能谱、Ｘ射线衍射分析证实了锆渗入金属表层并形成新相。对共渗后渗层组织和性能进行研究，结果表明：在稀土作用下锆渗入４５钢表层后强化了钢的表面，洛氏硬度ＨＲＣ高达６７。 展开更多

关键词 稀土 锆 45钢 扩渗 渗锆 表面渗锆

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TC4合金表面离子渗Zr-N层的常温和600℃高温耐磨性

2

作者 汤金钢 刘道新 +1 位作者 唐长斌 张晓化 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期105-109,共5页

为改善钛合金室温和高温摩擦学性能,分别采用锆-氮离子共渗(Zr+N)与离子渗锆后渗氮(Zr/N)两种工艺在TC4钛合金表面制备锆-氮改性层。利用球盘磨损试验机对比研究了两种Zr-N改性层在室温和600℃高温环境下的摩擦学性能。结果表明,两种工... 为改善钛合金室温和高温摩擦学性能,分别采用锆-氮离子共渗(Zr+N)与离子渗锆后渗氮(Zr/N)两种工艺在TC4钛合金表面制备锆-氮改性层。利用球盘磨损试验机对比研究了两种Zr-N改性层在室温和600℃高温环境下的摩擦学性能。结果表明,两种工艺制备的Zr-N改性层均由ZrN相组成,Zr/N改性层还包含少量TiN相和较厚的Zr-Ti固溶体,两种等离子表面合金化层均使钛合金表面硬度显著提高。Zr/N改性层比Zr+N离子共渗层表面硬度更高,渗层更深,表面承载能力更强。室温和600℃高温下,Zr/N改性层磨损率比TC4钛合金基材分别降低43倍和21倍;Zr+N共渗改性层磨损率比TC4钛合金基材分别降低24倍和5倍。 展开更多

关键词 TC4钛合金 渗锆 渗氮 等离子表面冶金 耐磨性

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Ti6Al4V钛合金表面Zr-N合金化层的抗高温摩擦磨损性能 被引量：12

3

作者 汤金钢 刘道新 +2 位作者 唐长斌 于首明 张晓化 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期331-335,共5页

为了改善钛合金的高温耐磨性能,采用锆-氮离子共渗与异步渗(渗锆后再氮化处理)两种工艺技术分别在Ti6Al4V钛合金表面制备致密的锆-氮合金化改性层,对比研究了合金化层的组织结构特征和高温摩擦磨损性能。结果表明,两种工艺制备的Zr-N合... 为了改善钛合金的高温耐磨性能,采用锆-氮离子共渗与异步渗(渗锆后再氮化处理)两种工艺技术分别在Ti6Al4V钛合金表面制备致密的锆-氮合金化改性层,对比研究了合金化层的组织结构特征和高温摩擦磨损性能。结果表明,两种工艺制备的Zr-N合金层表面均由ZrN相组成,异步渗改性层的内层则包含较厚的Zr-Ti固溶体,两种等离子表面合金化层均使钛合金表面硬度显著提高。同样温度和处理时间条件下,异步渗合金化层的厚度约为锆-氮共渗合金化层厚度的6倍,且氮化物层也较厚,原因归于前者处理过程中Zr与Ti之间良好固溶特性的充分发挥及ZrN相的扩散障作用的有效抑制。300℃高温下球盘摩擦磨损试验结果表明,由于锆-氮共渗合金化层深度较小,因而改善钛合金基材耐磨性能的效果相对较低。锆-氮异步渗处理则使Ti6Al4V钛合金耐磨性能显著提高,摩擦因数降低50%以上,比磨损率降低2个数量级,原因归于该类合金化层高的表面硬度、大的层深、良好的高温抗氧化性能及优异表面承载能力的有机匹配。 展开更多

关键词 钛合金 离子渗锆 离子氮化 高温磨损

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TCll钛合金表面渗锆层组织及其摩擦学性能 被引量：8

4

作者 姜爱龙 张平则 黄俊 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期14-17,共4页

为提高TC11钛合金的摩擦磨损性能,对合金表面进行双层辉光等离子渗锆处理,对渗锆层进行了物相分析、组织观察和微区成分分析,并在不同温度下进行了摩擦磨损试验。结果表明:TC11钛合金表面获得了组织致密、厚度为25μm、主要由α-Ti相组... 为提高TC11钛合金的摩擦磨损性能,对合金表面进行双层辉光等离子渗锆处理,对渗锆层进行了物相分析、组织观察和微区成分分析,并在不同温度下进行了摩擦磨损试验。结果表明:TC11钛合金表面获得了组织致密、厚度为25μm、主要由α-Ti相组成的渗层,锆元素主要固溶在α-Ti相中;在室温和450℃时,渗锆层的摩擦因数均远小于TC11钛合金的;室温时,TC11钛合金的磨损机制主要以粘着磨损和磨粒磨损为主,渗锆层主要以磨粒磨损为主;在450℃时,TC11钛合金磨痕中心位置主要以粘着磨损和剥层为主,磨痕边缘部位以磨粒磨损为主,渗锆层的磨损机制主要以磨粒磨损为主,兼有轻微剥层现象。 展开更多

关键词 TCll钛合金 等离子渗锆 摩擦磨损

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TC4钛合金表面渗锆层的显微组织与摩擦磨损性能 被引量：6

5

作者 吴红艳 张跃文 +2 位作者 黄珂 汤笑 关泽汉 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期77-80,共4页

采用双层辉光等离子渗金属技术在TC4钛合金表面制备渗锆层,研究了渗锆层的显微组织、相组成以及摩擦磨损性能,并与TC4钛合金基体的摩擦磨损性能进行了对比。结果表明:TC4钛合金表面的渗锆层厚度约为10μm;渗锆层的组织连续、均匀、致密... 采用双层辉光等离子渗金属技术在TC4钛合金表面制备渗锆层,研究了渗锆层的显微组织、相组成以及摩擦磨损性能,并与TC4钛合金基体的摩擦磨损性能进行了对比。结果表明:TC4钛合金表面的渗锆层厚度约为10μm;渗锆层的组织连续、均匀、致密,与基体结合良好,锆含量由表层向基体内部呈梯度分布;渗锆层的摩擦因数和比磨损率约为TC4钛合金基体的45.9%和13.6%,摩擦磨损性能明显提高。 展开更多

关键词 渗锆层 TC4钛合金 摩擦磨损性能

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奥氏体不锈钢表面双辉等离子渗锆改性层的耐蚀性 被引量：2

6

作者 蔡航伟 高原 +1 位作者 马志康 王成磊 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期915-921,共7页

利用双层辉光等离子渗金属技术,在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面形成了一层均匀致密连续的渗锆合金层,利用光学显微镜(OM)与扫描电子显微镜(SEM)分别观察了试样截面与表面的微观组织,并对其表面的物相进行了X射线衍射分析;且对不锈钢基材... 利用双层辉光等离子渗金属技术,在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面形成了一层均匀致密连续的渗锆合金层,利用光学显微镜(OM)与扫描电子显微镜(SEM)分别观察了试样截面与表面的微观组织,并对其表面的物相进行了X射线衍射分析;且对不锈钢基材与渗锆合金层分别进行电化学腐蚀性能测试。结果表明:渗锆改性层的组织为柱状晶,渗锆改性层与基体有一明显分界线,且与基体呈良好的固态冶金扩散结合,渗锆改性层的物相主要为:ZrFe2,ZrC;在0.5 mol·L-1HCl溶液、3.5%NaCl溶液、0.5 mol·L-1NaOH溶液中,不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的24.43倍、2.44倍、1.90倍;未处理的不锈钢表面腐蚀较为严重,而渗Zr合金层表面只出现轻微的局部腐蚀,可见经渗锆处理后,不锈钢的耐蚀性有所提高。 展开更多

关键词 0Cr18Ni9Ti不锈钢 双辉等离子渗金属 渗锆合金层 耐蚀性

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奥氏体不锈钢表面等离子渗锆合金层的抗酸腐蚀性研究 被引量：2

7

作者 陆小会 高原 +2 位作者 韦文竹 张光耀 蔡航伟 《桂林电子科技大学学报》 2014年第2期168-172,共5页

为提高0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在特殊应用环境的耐酸腐蚀性能,采用双辉等离子渗金属技术在不锈钢基体表面渗锆,对渗锆合金层的相结构进行检测分析,将奥氏体不锈钢基体试样和表面渗锆试样分别在0.5 mol/LH2SO4溶液、0.5mol/L HNO3溶液、0... 为提高0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在特殊应用环境的耐酸腐蚀性能,采用双辉等离子渗金属技术在不锈钢基体表面渗锆,对渗锆合金层的相结构进行检测分析,将奥氏体不锈钢基体试样和表面渗锆试样分别在0.5 mol/LH2SO4溶液、0.5mol/L HNO3溶液、0.5 mol/L HCl溶液进行电化学腐蚀对比试验。结果表明:在H2SO4溶液、HNO3溶液、HCl溶液中,不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗锆合金层的2.18倍、9.73倍、24.43倍;不锈钢基体表面腐蚀较为严重,而渗锆合金层表面仅出现轻微的局部腐蚀坑。奥氏体不锈钢表面渗锆后,渗锆合金层中合金元素呈梯度分布,且腐蚀时在表面形成了一层致密的氧化锆钝化膜,因而其抗酸腐蚀性能相对基体大幅提升,在HCl溶液比在H2SO4溶液和HNO3溶液中耐蚀效果更明显。 展开更多

关键词 等离子渗金属技术 渗锆合金层 耐酸腐蚀性能

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0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆合金层的硬度及耐蚀性 被引量：2

8

作者 蔡航伟 高原 +1 位作者 马志康 王成磊 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期163-168,共6页

利用双层辉光等离子渗金属技术,在0Cr18Ni9Ti不锈钢表面形成厚约65μm、均匀致密连续的渗锆合金层,并对不锈钢基材与渗锆合金层分别进行硬度检测与电化学腐蚀性能测试。结果表明:渗锆后,试样表面的硬度约为1530 HV0.05,明显大于不锈钢... 利用双层辉光等离子渗金属技术,在0Cr18Ni9Ti不锈钢表面形成厚约65μm、均匀致密连续的渗锆合金层,并对不锈钢基材与渗锆合金层分别进行硬度检测与电化学腐蚀性能测试。结果表明:渗锆后,试样表面的硬度约为1530 HV0.05,明显大于不锈钢基材的表面硬度(约为350 HV0.05);渗Zr合金层的硬度由表及里逐渐降低,呈梯度分布;在0.5 mol·L-1H2SO4溶液、0.5 mol·L-1HNO3溶液、3.5%NaCl溶液中,不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的2.18倍、9.73倍、2.44倍;未处理的不锈钢表面腐蚀较为严重,而渗Zr合金层表面只出现轻微的局部腐蚀,可见经渗锆处理后,不锈钢的耐蚀性能有所改善。 展开更多

关键词 0Cr18Ni9Ti不锈钢 双辉等离子渗金属 渗锆合金层 硬度 耐蚀性

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0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能 被引量：2

9

作者 陆小会 高原 +3 位作者 张焱 韦文竹 张光耀 王成磊 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期42-47,53,共7页

采用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备渗锆合金层,然后将其分别置于在0.5mol·L^-1 HCl溶液、3.5%NaCl溶液、0.5mol·L^-1 NaOH溶液中进行电化学腐蚀试验,另在静态空气中进行了1 000~1 150℃的高温氧化试... 采用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备渗锆合金层,然后将其分别置于在0.5mol·L^-1 HCl溶液、3.5%NaCl溶液、0.5mol·L^-1 NaOH溶液中进行电化学腐蚀试验,另在静态空气中进行了1 000~1 150℃的高温氧化试验,研究了渗锆合金层的耐腐蚀性能及抗高温氧化性能,并与不锈钢基体进行了对比。结果表明：在三种溶液中,不锈钢基体的相对腐蚀速率分别为渗锆合金层的24.43倍、2.44倍、1.90倍,不锈钢基体表面发生了较为严重的腐蚀,而渗锆合金层只出现了局部腐蚀坑,这是因为在腐蚀过程中其表面形成了一层致密的ZrO2钝化膜;不锈钢基体和渗锆合金层的氧化质量增加曲线都基本遵从抛物线规律;在1 150℃氧化20h后,不锈钢基体表面氧化严重,而渗锆合金层的表面形貌较好,存在少量孔洞,组织相对致密。 展开更多

关键词 渗锆合金层 耐腐蚀性能 抗高温氧化性能

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奥氏体不锈钢等离子渗锆合金层的抗高温氧化性研究 被引量：2

10

作者 蔡航伟 高原 +1 位作者 马志康 王成磊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期97-100,共4页

研究了0Cr18Ni9Ti不锈钢及其分别经过双辉等离子渗Zr、渗Zr+渗C、渗Zr+预氧化、渗Zr+渗C+预氧化不同工艺阶段处理后的试样在静态空气中的抗高温氧化性。在1150℃静态空气中氧化20h后,经过渗Zr+渗C+预氧化、渗Zr+预氧化、渗Zr+渗C、渗Zr... 研究了0Cr18Ni9Ti不锈钢及其分别经过双辉等离子渗Zr、渗Zr+渗C、渗Zr+预氧化、渗Zr+渗C+预氧化不同工艺阶段处理后的试样在静态空气中的抗高温氧化性。在1150℃静态空气中氧化20h后,经过渗Zr+渗C+预氧化、渗Zr+预氧化、渗Zr+渗C、渗Zr处理的氧化增重分别只有未处理基材的0.04、0.07、0.09、0.12,表明抗氧化性能较未处理的基材都有很大程度的提高,其中经过渗Zr+渗C+预氧化处理后,效果最佳,其次依次是经过渗Zr+预氧化、渗Zr+渗C、渗Zr处理的试样;高温氧化后,不锈钢基材表面氧化严重,氧化层多次剥落,截面上出现了非常宽的裂缝;渗Zr、渗Zr+渗C、渗Zr+预氧化处理、渗Zr+渗C+预氧化处理的试样高温氧化后,表面致密度及截面形貌依次渐好,说明经以上各阶段处理后,材料的抗高温氧化性依次有所提高。特别是经渗Zr+渗C+低温预氧化处理的试样在高温氧化后,截面无孔洞与裂纹,其结构非常致密,表面平整,基体与改性层有一条明显的界面且结合比较牢固。 展开更多

关键词 0Cr18Ni9Ti不锈钢 等离子渗锆 抗高温氧化性

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不锈钢表面等离子渗锆改性层渗碳处理后的碳化物及硬度研究 被引量：1

11

作者 蔡航伟 高原 +1 位作者 马志康 王成磊 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第20期171-173,178,共4页

利用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti不锈钢表面形成了厚约65μm、均匀致密连续的渗锆合金层,然后对渗锆后的试样进行920℃固体渗碳处理;并对不锈钢基材、渗锆试样及渗锆+渗碳后的试样分别进行硬度检测。结果表明:渗碳后,试样的表面... 利用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti不锈钢表面形成了厚约65μm、均匀致密连续的渗锆合金层,然后对渗锆后的试样进行920℃固体渗碳处理;并对不锈钢基材、渗锆试样及渗锆+渗碳后的试样分别进行硬度检测。结果表明:渗碳后,试样的表面硬度较基材及渗Zr试样均有显著提高,且试样由表及里,硬度呈逐渐降低趋势;920℃固体渗碳后,碳化物呈颗粒状弥散分布在渗层上,无共晶碳化物生成;渗碳层的物相为ZrC、Fe3C、FeC8、ZrFe2、ZrO2、Cr2O3、α-Fe、Fe-Cr、Cr1.36Fe0.52;且实际检测到的试样表面中的含碳量要比理论值略大。 展开更多

关键词 双辉等离子渗金属 渗锆改性层 硬度 固体渗碳 碳化物

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奥氏体不锈钢表面双辉等离子渗锆的动力学 被引量：1

12

作者 蔡航伟 高原 +1 位作者 马志康 王成磊 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期102-106,共5页

利用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备了一层均匀、致密、呈良好冶金结合的渗锆合金层,并对1 060℃下的渗锆动力学进行了研究。结果表明：随着距锆合金层表面距离的增加,锆元素的含量呈梯度递减,扩散系数逐渐减小... 利用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备了一层均匀、致密、呈良好冶金结合的渗锆合金层,并对1 060℃下的渗锆动力学进行了研究。结果表明：随着距锆合金层表面距离的增加,锆元素的含量呈梯度递减,扩散系数逐渐减小,而扩散激活能逐步增大;在1 060℃采用双辉等离子技术渗锆时,渗锆合金层表层的空位密度为2.945×（10^12~10^13）cm^-2,与相同温度下采用常规渗金属工艺相比,提高了1~2个数量级。 展开更多

关键词 双辉等离子渗金属技术 渗锆合金层 离子轰击 动力学 空位密度

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0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆改性层的低温预氧化行为 被引量：1

13

作者 蔡航伟 高原 +1 位作者 马志康 王成磊 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期54-57,共4页

对0Cr18Ni9Ti不锈钢经渗锆处理及渗碳处理后的试样,在620℃静态空气中低温预氧化6 h的氧化行为进行研究。结果表明:预氧化后,不锈钢基材表面主要形成FeCr0.29Ni0.16C0.06、Fe0.64Ni0.36、Fe2O3,出现较多深而宽的裂纹;渗Zr试样低温预氧... 对0Cr18Ni9Ti不锈钢经渗锆处理及渗碳处理后的试样,在620℃静态空气中低温预氧化6 h的氧化行为进行研究。结果表明:预氧化后,不锈钢基材表面主要形成FeCr0.29Ni0.16C0.06、Fe0.64Ni0.36、Fe2O3,出现较多深而宽的裂纹;渗Zr试样低温预氧化后表面主要为Fe2O3、ZrO2,试样表面致密、没有出现大的裂纹;渗Zr+渗C试样,低温预氧化后表面生成物主要为ZrO2,较渗Zr后更为致密,表面光滑且无孔洞与裂纹,基体与改性层结合牢固,抗高温氧化性能大为改善,试样表面的硬度约为2580 HV0.05,且由表及里试样硬度值呈梯度降低平缓。 展开更多

关键词 不锈钢 渗锆合金层 渗碳 硬度 低温预氧化

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