等離子體-離子復(fù)合注入不銹鋼表面改性研究.pdf

1、奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的耐蝕性,廣泛應(yīng)用于不同的工業(yè)領(lǐng)域。但奧氏體不銹鋼通常具有較低的硬度,摩擦磨損性能較差,在許多情況下無法滿足既耐磨又耐蝕的復(fù)合性能要求。
　　本文應(yīng)用等離子體浸沒離子注入技術(shù)(PIII)對奧氏體304不銹鋼基體表面進行改性,目的是提高其耐磨性能和耐腐蝕性能，應(yīng)用等離子體浸沒離子注入與MEVVA金屬離子注入相結(jié)合的技術(shù),在奧氏體不銹鋼表面制備了Ti-TiC-C梯度復(fù)合膜。并且討論了注入電壓和注入脈沖頻率對改性層成

2、分和性能的影響。
　　利用小掠射角X射線衍射儀(GXRD)對薄膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)進行了檢測。為了測量Ti-TiC-C梯度復(fù)合膜的元素含量，應(yīng)用X射線光電子能譜(XPS)分析了復(fù)合膜界面形態(tài)和元素的濃度-深度分布。并應(yīng)用維氏硬度計、多功能摩擦磨損試驗機和電化學(xué)腐蝕試驗裝置對改性層顯微硬度及其在試驗環(huán)境下摩擦磨損性能和抗腐蝕性能進行了測試和研究?？疾炝俗⑷朊}沖電壓和注入脈沖重復(fù)頻率對薄膜改性層的化學(xué)組成和性能的影響。
　　結(jié)果表

3、明，選用適當(dāng)?shù)淖⑷雲(yún)?shù)，可使注入后的不銹鋼表面顯微硬度顯著提高。同時，改性層具有比基體更低的摩擦系數(shù)，即具有很好的抗磨損性能。此外，改性層的耐腐蝕性能也得到了顯著改善。因此，選用最佳的注入工藝和注入?yún)?shù)來實現(xiàn)改性層性能最優(yōu)化是必要的。
　　結(jié)果還說明在進行鈦和碳復(fù)合注入時，在不銹鋼基體與碳膜之間形成了Ti、C成分呈梯度變化的Ti-C過渡層，C和Ti以化合態(tài)和游離態(tài)兩種化學(xué)狀態(tài)存在。Ti-C梯度過渡層對摩擦承載能力和耐磨性能起著關(guān)鍵