离子注入强化轴承钢表面的研究

本文研究了离子注入技术对GCr15和9Cr18轴承钢耐磨性的影响。硬度测量、磨损试验、表面粗糙度以及表面残余应力的测试表明,注入Sn~+可显著降低摩擦系数,用N~+轰击Ti膜可大幅度提高耐磨性能,并且既降低材料表面残余应力,又不影响表面粗糙度。该技术极宜作为精密耐磨零件的最后处理工艺。     

GCr15钢离子注入表面改性研究

对航空轴承用钢ＧＣｒ１５进行了硼离子、氮离子及其复合注入试验。利用扫描电镜和Ｘ射线衍射仪对注入层的组织结构进行了分析，并测试了注入层的硬度、耐磨性、耐蚀性。结果表明：ＧＣｒ１５离子注入层形成了多种弥散相和非晶相，表层的残余奥氏体含量也有所减少。表层的硬度、耐磨性以及耐蚀性经离子注入后明显增加。     

精密摩擦件的离子束表面强化

对40CrNiMo钢制精密摩擦件采取离子注入方法强化表面层,经性能检验表明,N~ 静态和N~ 动态反冲注入Ti工艺的强化效果不明显,而N~ 多次静态反冲注入Ti的工艺可提高工件表面硬度1倍以上,摩擦系数由0.6～0.8下降至0.2～0.3,磨损率降低20倍,故可认为,此工艺可大幅度提高材料的耐磨性能。用透射电镜和表面分析仪研究了表面改性层微观组织和元素组分的变化,多次N~ 静态反冲注入Ti的试样约有80%的TiN和TiC强化相,晶粒细化而致密,这是获得优良强化效果的重要因素。     

金属离子注入表面优化技术

离子注入材料表面优化技术首先是由氮离子注入改善金属材料表面耐磨性开始的,其研究开发和工业应用已有近20年的历史。此技术在许多领域得到成功的应用,受到许多国家的高度重视。 80年代以来,金属元素(如Ti、Zr、V、Nb、Mo等过渡金属和Y、Ce等稀土金属)离子注入材料表面优化研究将此技术推进到一个新阶段。已经取得的研究和应用结果表明,金属离子注入可以综合地改善材料表面的多种性能,如耐磨、润滑、耐蚀、抗疲劳等,比氮离子注入的表面改性效果更加有效,其应用范围也更广泛。 金属离子注入材料表面优化技术的基本过程和工作原理,概括地说就是一台离子注入机产生100keV量级能量的离子束,再将载能的离子束打到需要优化处理的材料表面,引起材料表面层内成分、结构和性能的变化,以改善材料表面的耐磨、润滑、耐蚀、抗疲劳等性能。     

注入N＋强化铍表面的探索

本文采用先进的离子注入技术改善金属铍的表面性能。文中选用单一能量注入N~+和分级能量注入N~+两种工艺来强化RJY-40铍的表面,均在不同程度上提高了RJY-40铍的显微硬度和改善了耐磨性。其中分级能量注入N~+样品(Al_2O_3-Be)的摩擦系数由0.5～0.6降低到0.1～0.3左右。采用X光电子谱(XPS)和电镜等手段分析研究了样品的表面成分和结构,并讨论了其强化机制。从效果、工艺、设备等方面将注入N~+和美国注入B~+技术进行比较,认为注入N~+技术有较大的优越性。     

空间用9Cr18 钢PIII 复合离子注入表面改性工艺研究

采用等离子体浸没离子注人(PⅢ)技术对9Cr18轴承钢表面进行了双注入及共注入Ti+N工艺处理.测试了处理前后试样的显微硬度及真空摩擦因数,并表征分析了表面磨损形貌.结果表明:处理后试样的显微硬度都有大幅提高,最大增幅达68.7％；表面真空摩擦因数由0.15下降到0.08；磨斑尺寸及粗糙度分别减少了54.4％和37.4％.双注入与共注入方式在相同参数下,双注入处理后的试样表面综合性能更加优异.     

GCr15钢等离子体基碳氮离子注入表面强化

通过改变碳和氮的注入顺序和注入剂量条件,研究了GCr15钢表面硬度和摩擦磨损性能的变化规律,讨论了等离子体基碳氮离子注入对GCr15钢表面的强化效果.     

离子注入铜薄膜后的氧化行为

为克服铜易氧化造成薄膜电阻增加、机械性能下降的缺点，采用离子注入技术对铜薄膜表面进行改性研究。离子注入后进行了氧化试验，并结合Ｘ射线衍射和卢瑟福背散射进行了分析。结果表明，离子注入对原有薄膜的电阻影响是很小的； 随注入剂量的增大，抗氧化能力提高；离子注入不但改善了铜薄膜的抗氧化能力，而且氧化行为及氧化层的结构也发生了变化，未经注入的铜薄膜形成的氧化铜以Ｃｕ２Ｏ为主，注入后氧化铜则为Ｃｕ２Ｏ 和ＣｕＯ 的复合结构。离子注入提高了铜薄膜抗氧化性能。     

摩擦导致的纯铜表面纳米化研究

提出了一种全新的利用摩擦实现表面纳米化的方法,并在纯铜上得到验证.纯铜经过摩擦处理后,在亚表层形成了200-500μm的变形层.结果表明,变形层深度随载倚升高而增加,但在400 N时接近饱和,这可能与涡流层的产生有关系.显微硬度结果表明,硬度随距表层距离递减,表层晶粒尺寸细化到纳米最级.     

离子注入技术的应用和发展

本文综述了离子注入技术的特点、应用、效益和发展,最后介绍了工业用离子注入机。一、离子注入技术的特点离子注入是一种新型表面处理技术。它是通过注入外来离子改变材料近表面化学成分和表面层结构,从而提高材料表面的物理、力学和化学性能,同时又保持基体材料原有性能、尺