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钢铁表面液相等离子体电解渗氮技术研究进展

液相等离子体电解渗氮(PEN)技术是一种新兴的钢铁表面处理技术,具有环境适应性好、处理速度快、成本低且节能环保等优点。文章详细描述了钢铁表面阳极和阴极液相PEN的反应原理及过程,分析了处理时间、电压、温度和电解液体系等因素对处理后试样材料表面改性层质量、耐磨性、耐蚀性等性能的影响。  (本文共6页) 阅读全文>>

兰州理工大学
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45~#钢液相等离子体电解渗透表面改性技术研究

液相等离子体电解渗透是一门新兴的材料表面处理技术。使用该技术可对黑色金属及其合金表面进行较快速渗碳、渗氮、碳氮共渗等,从而提高材料的耐磨、耐腐蚀等性能。本课题是采用液相等离子体电解渗透技术对45~#钢进行表面改性处理。重点是实验优化部分研究。在该部分中主要研究了:氯化钠-甘油体系下的45~#钢液相等离子体电解渗透的电解液配方组成及脉冲数、电流占空比、电流频率对45~#钢表面制备表面改性层的影响。通过实验找到能制得性能优异的表面改性层的条件。在电解液配方、工艺参数确定的基础上,在氯化钠-甘油、氯化钠.甲酰胺两种电解液体系下,研究处理时间对表面改性层的影响。分析比较不同时间在同种电解液和相同时间在不同电解液中表面改性层的变化。并借助SEM、EPMA、XRD等现代检测分析手段,观察了表面改性层的形貌、结构、并测定了表面改性层的相组成及能谱分析等。研究表明,在氯化钠-甘油、氯化钠-甲酰胺电解液体系的实验初始阶段,电阻(被处理试样)电压-...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

低碳钢表面液相等离子体电解碳氮共渗的研究

船用活塞销用于连接活塞和连杆,长期暴露于高温环境,在承受较大周期性冲击载荷的同时,又因难以形成润滑油膜,润滑条件差,承受往复的摩擦磨损,这些复杂且恶劣的工作环境要求活塞销必须具有足够的刚度、强度和耐磨性能,因此,本文选择活塞销的常用材料低碳钢为对象,采用液相等离子体电解技术在其表面制备碳氮共渗层,进一步提高其摩擦学性能。本文首先采用不同体系、不同配方的电解液进行了电解液体系的探索实验,分析了低碳钢在各种电解液体系下实验的共渗效果;然后制定实验方案,创新采用阶段式电压对低碳钢进行液相等离子体电解碳氮共渗处理,并通过SEM/BSE、XRD、EDS、显微硬度仪、摩擦磨损实验机等,对共渗层的微观结构、组成及摩擦学性能进行测试;探索对比了不同模式下的能耗情况。研究结果表明:低碳钢在尿素+甘油体系电解液中进行碳氮共渗处理,反应过程连续、稳定,制备的渗层厚度均匀,且实验成本可控,适合作为实验用电解液;实验条件下获得了均匀致密的碳氮共渗层,阶段...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
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金属表面等离子电解沉积强化层制备及特性研究

等离子体电解沉积是一类新颖而高效的表面处理技术,可在金属表面形成较厚的冶金结合强化层,因此,在金属表面强化与功能化改性方面具有广阔的应用前景。近些年来该技术得到了国内外材料研究领域的专家以及涉及金属产品表面强化与装饰的企业的广泛关注,发展很快。然而,在理论与工程技术等方面尚存许多问题需要研究解决。本文主要开展了以下几方面研究工作:1)铝表面等离子体电解氧化;2)铝表面等离子体电解氧化及其强化与刷镀;3)Q235钢表面间接等离子体电解氧化;4) Q235钢表面等离子体电解溶渗;5) W_9Mo_5Cr_4V_2高速钢ESD-PED复合表面改性。在铝表面等离子体电解氧化方面系统研究了等离子体氧化过程中电学参量、陶瓷层的厚度、表面形貌特征、相组成等随时间的变化规律和微观机理,以及陶瓷层的耐磨耐蚀性能等。研究表明:等离子体电解氧化过程中处理液的组分也参与到反应当中,并成为陶瓷层的一部分;陶瓷层厚度主要与电流密度和处理时间有关,不同电流密...  (本文共207页) 本文目录 | 阅读全文>>

暨南大学
暨南大学

钢表面电解液等离子体微弧碳氮共渗层的制备及性能研究

液相等离子体电解碳氮共渗,又称电解液微弧碳氮化工艺可以在不同金属表面实现快速碳氮共渗。本文首先对45#钢作阴极时的微弧碳氮化过程进行了研究,重点探索了溶液中的放电特征,研究了电解液配方、频率和占空比对起弧条件的影响,分析了电解液中的反应机理;研究了电解液配方、频率和占空比、处理时间对碳氮共渗层组织、结构与性能的影响。对电解渗透放电特性的研究结果表明,起弧电压随导电率、频率和占空比的增加而下降,随尿素浓度的增加而先升后降;起弧时的电流随导电率的增加而上升,随占空比的增加而下降,随频率的增加而先降后升,但是频率和占空比对起弧电压以及电流的影响幅度很小。恒压模式下的电压随电流增加变化的电流电压特性曲线表明放电过程可以分为四个阶段,且阴极承担绝大部分的电压降。阳极产生的是惰性的N2,不能为碳氮共渗提供活性N,只有阴极反应生成的NH3才可以提供活性N;放电过程中,试样表面的温度始终高于电解液中的温度,在微弧放电区域,温度能迅速达到奥氏体温...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

长春理工大学
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液相等离子体法钢材表面碳氮共渗处理的研究

针对目前钢铁材料因腐蚀与磨损造成的巨大损失这一倍受世界关注的难题,本文采用了一种较为新颖的表面处理技术—液相等离子体电解沉积技术(PED)对钢铁表面进行改性,以提高其耐磨和耐蚀性能。液相等离子体电沉积技术是一项新兴的表面处理技术,利用此技术可在多种金属及合金表面得到耐磨、耐蚀、耐热冲击、绝缘的优质膜。本文中主要对该技术中的一个分支—液相等离子体电解碳氮共渗(PEN/C)技术进行了研究。实验所选择的研究对象基体为45号钢,采用的电源为直流高频电源,实验设备自行组建。通过大量的实验工作,对该实验的各种参数进行了深入的研究分析,并配制出了一种改良的电解液体系,可利用水解反应加快处理速度,最终得到了良好的碳氮共渗效果。经处理可在钢铁样品表面形成厚度达几十微米的膜层和碳氮渗透层。对处理后的样品进行了电镜扫描、能谱分析、耐腐蚀、表面显微硬度等测试,检测结果证明,通过液相等离子体电解碳氮共渗处理使钢铁实现了表面改性,各性能指标得到了显著提高。  (本文共44页) 本文目录 | 阅读全文>>