鑄鐵表面液相微弧放電等離子體碳氮共滲研究.pdf

1、液相微弧放電等離子體電解碳氮共滲技術(shù)是一種新興的表面改性技術(shù)。相對于傳統(tǒng)表面改性技術(shù)，它具有能耗低、不需要真空裝置、成本小、環(huán)境污染小、工藝簡單等特點，在航空航天、軍工、機械、電子、醫(yī)療、裝飾等許多領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
　　本論文采用液相微弧放電等離子體電解碳氮共滲技術(shù)，在乙酰胺甘油水溶液電解液體系中對鑄鐵表面進行了碳氮共滲處理。電源參數(shù)為:電流大小固定為3A，頻率固定為100Hz，占空比固定為25％;電解液配方為:去離子水75

2、0mL，乙酰胺150g，甘油80mL，加入2g粉狀NaCl顆粒以增加電解液的導(dǎo)電性。
　　與文獻較多報道的將鑄鐵工件作為陰極工作電極實現(xiàn)滲碳氮化不同，本論文是基于鑄鐵工件作為陽極工作電極的研究成果。通過掃描電子顯微鏡鏡觀察研究了滲透層的表面和斷面形貌，XRD物相分析定性分析了滲透層的物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成，顯微硬度測試、電化學(xué)腐蝕測試、摩擦磨損測試分析等方法探討了不同滲透時間(0s，30s，60s，90s，120s)對滲透效果的影響。實驗結(jié)

3、果表明，當施加電流固定為3A時，處理很短時間就能在鑄鐵基底的表面形成良好的共滲層。滲透層的表面結(jié)構(gòu)比較粗糙，由很多球狀凸起和火山口狀凹坑組成。隨著處理時間的增加，滲透層的厚度增加，不過隨著處理時間的增加，滲透層的生長速率減小。滲透層的組織結(jié)構(gòu)主要由碳鐵和氮鐵化物組成。處理時間為120s時，滲層具有最優(yōu)的硬度和耐磨損性能;處理時間為60s時，滲層具有最優(yōu)的耐腐蝕性能。同時，處理后鑄鐵的摩擦系數(shù)顯著減小，摩擦性能顯著提升。因此，經(jīng)過處理的鑄