銅合金離子注入層的組織結構及摩擦特性.pdf

1、本文的研究目的是在不降低La2O3/Cu和C/Cu兩種彌散強化銅合金電導率前提下，提高銅合金的表面強度與耐磨性。采用單獨注入和氣體離子金屬離子復合注入的方式將N、Ag、Ni和Zr等幾種離子注入到銅合金中，利用XPS光電子譜對注入層中元素的深度分布，各深度處元素的化學態(tài)進行分析，采用微載荷顯微硬度計測量了硬度，使用物理性能測試系統(tǒng)進行了導電性測量，使用摩擦磨損試驗機研究了摩擦磨損特性。
　　研究結果表明，氮離子注入銅基體中不形成化合

2、物，在樣品近表面處造成大量的缺陷和位錯，其強化機制主要為位錯強化。金屬離子在銅基體中呈高斯分布，注入層深由注入能量和注入離子決定。銀和鎳離子在銅基體中不形成化合物，以單質形式存在。但是在鎳的注入層中發(fā)現(xiàn)，由于注入離子的反沖作用，表面的鎳的氧化物在注入基體中形成一定深度的分布；鋯離子注入在基體中形成了CuZr和ZrO2析出相，析出相的數(shù)量與Zr離子的濃度分布有關；金屬離子注入強化機制主要為固溶強化和析出強化。氮離子注入后注入金屬離子的復合

3、注入技術，綜合了兩種注入技術的優(yōu)點，離子注入層深度加深。不僅形成的析出相數(shù)量增加，而且形成新的析出相。
　　離子注入提高了銅合金的硬度和耐磨性。在摩擦磨損過程中，注入離子沿位錯網格運動的“通道效應”，進一步提高了銅合金材料的耐磨性。氮離子和鋯離子復合注入效果最佳。
　　氮離子、鎳離子和鋯離子注入銅后，對電導率影響不大，隨注入劑量增加，電導率呈下降趨勢；銀離子注入后，電導率略有提高。
　　綜合比較La2O3/Cu和C/C