空气—甲烷氮碳氧多元离子共渗工艺的研究
空气—甲烷氮碳氧多元离子共渗工艺的研究【摘要】:工程上绝大多数零件的失效都是从表面开始的,开发新的表面强化技术对于提高机械零件的使用寿命具有重要的意义。离子渗氮是一种利用气体的辉光
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG156.8
【目录】:
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 绪论8-23
- 1.1 辉光放电8-11
- 1.2 等离子渗氮炉11
- 1.3 渗氮处理基础11-14
- 1.3.1 Fe-N 系状态图12-13
- 1.3.2 渗氮过程中组织的形成及氮的扩散13-14
- 1.4 等离子渗氮的特点和历史14-15
- 1.5 离子渗氮模型15-18
- 1.5.1 阴极溅射模型15-17
- 1.5.2 分子离子NHj+模型17
- 1.5.3 中性氮原子模型17
- 1.5.4 离子碰撞离解模型17-18
- 1.6 复合渗18-21
- 1.6.1 碳氮共渗18
- 1.6.2 渗硫及含硫的多元共渗18-20
- 1.6.3 氮氧共渗20-21
- 1.7 本课题的目的和意义21-23
- 2 实验内容及方法23-33
- 2.1 实验用钢的选择23
- 2.2 预备热处理23-24
- 2.3 阴极支撑柱的设计24-25
- 2.4 离子共渗工艺参数25-28
- 2.5 氮碳氧共渗试样测试分析方法28-33
- 2.5.1 金相组织观察28-29
- 2.5.2 扫描电镜观察和能谱分析29
- 2.5.3 物相分析29
- 2.5.4 显微硬度测定29
- 2.5.5 摩擦磨损分析29-30
- 2.5.6 耐腐蚀性能测试30-33
- 3 实验结果与分析33-55
- 3.1 金相显微组织33-36
- 3.2 SEM 形貌36-37
- 3.3 共渗层元素分布37-38
- 3.4 共渗层和副产物的物相组成38-44
- 3.4.1 氮碳氧共渗层的物相组成38-44
- 3.4.2 副产物的物相44
- 3.5 氮碳氧共渗层的硬度44-48
- 3.6 氮碳氧共渗层的耐磨性48-52
- 3.7 氮碳氧共渗层的电化学性能52-55
- 4 空气-甲烷离子氮碳氧共渗机理55-68
- 4.1 甲烷气体的反应55-57
- 4.1.1 甲烷的裂解和部分氧化55-56
- 4.1.2 甲烷的碰撞分解56-57
- 4.2 氧气的放电反应57-60
- 4.3 氢等离子体状态60
- 4.4 氮等离子体状态60-61
- 4.5 混合等离子气体中的反应61-68
- 4.5.1 电离62
- 4.5.2 离解62-66
- 4.5.3 等离子体与固体界面的相互作用66-67
- 4.5.4 固相反应与扩散67-68
- 5 结论68-69
- 致谢69-70
- 参考文献70-72
- 附录72
- 攻读硕士学位期间发表的论文及专利目录72
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