等離子體-離子復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,廣泛應用于不同的工業(yè)領域。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合性能要求。
　　本文應用等離子體浸沒離子注入技術(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,在奧氏體不銹鋼表面制備了Ti-TiC-C梯度復合膜。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)對薄膜的化學組成和結(jié)構進行了檢測。為了測量Ti-TiC-C梯度復合膜的元素含量，應用X射線光電子能譜(XPS)分析了復合膜界面形態(tài)和元素的濃度-深度分布。并應用維氏硬度計、多功能摩擦磨損試驗機和電化學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頻率對薄膜改性層的化學組成和性能的影響。
　　結(jié)果表

3、明，選用適當?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鍵