吴玉萍
,
王翠玲
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2004.06.008
采用压缩氩弧等离体对高速钢W18Cr4V钢进行了表面强化,研究了工艺参数对强化层性能的影响,用金相显微镜、透射电镜和显微硬度计对等离子强化层的组织、性能进行了分析.结果表明:强化层的显微硬度随深度增加呈非线性关系,并存在一个极大值和一个极小值,最高硬度可达1000HV0.1;扫描速度和工作电流对强化层深度有显著影响,随工作电流的增加,强化层深度增大,但表面硬度下降,随扫描速度的增加,强化层深度减小.W18Cr4V等离子强化后,强化层由板条马氏体与针状马氏体、残余奥氏体、碳化物组成,且α-Fe[111]∥γ-Fe[110],碳化物主要为M6C、MC、M23C6等,强化层组织得到显著细化.
关键词:
弧光等离子体
,
相变强化
,
马氏体
,
W18Cr4V高速钢
吕树国
,
刘常升
,
张罡
材料保护
用电弧离子镀在刀具表面制备TiAlN膜层有利于提高其硬度和耐磨性能，但却降低了膜基结合力，影响其使用寿命。采用UVN0．5D2I脉冲离子束辅助电弧离子镀沉积设备，在W18Cr4V高速钢基材上沉积TiAlN膜层。研究了基材N离子束轰击及在膜层沉积过程中N离子束辅助轰击对TiAlN膜层结合力的影响。结果表明：膜层沉积之前，N离子轰击与基材原子发生了相互作用，造成了原子级洁净的表面，形成了大量的高密度形核点，且形成了含有N元素的改性层；在膜层沉积初期，脉冲N离子束轰击形成了由W，Cr，V，Fe，N，Ti，Al元素组成的具有一定厚度的“扩散层”，其与“改性层”的共同作用是膜基结合力提高的主要原因,膜基结合力最高为80N。
关键词:
电孤离子镀
,
W18Cr4V高速钢
,
N离子束轰击
,
TiAlN膜层
,
结合力
黄曼
,
张济
,
王启钧
,
赵凯
,
张罡
材料保护
目前,对TiAlSiN薄膜在800℃以上的抗高温氧化性研究较少.通过磁控溅射优化工艺在W18Cr4V高速钢基体上制备不同Si含量的TiAlSiN硬质薄膜,针对硬度最高的典型薄膜试样[Si含量为16.49％(原子分数)],分别在800℃和1 000℃下进行保温1h的大气热处理.利用SEM、EDS、XRD和纳米压痕仪对薄膜的形貌、成分、相结构和硬度等进行表征.结果表明:随着Si含量从无到有并增加,薄膜硬度呈现上升-下降-上升-陡降-缓降的趋势,当Si含量为16.48％(原子分数)时,薄膜硬度达到最大值26.43 GPa,薄膜由(Ti,Al)N和Si3N4构成复合结构;经800C大气热处理后薄膜表面生成大量的Al2O3,同未热处理试样相比,表面较为致密和平整;经1 000℃大气热处理后,膜层中的Ti、Al和Si元素外扩散形成TiO2和Ti2O3等多种氧化产物,导致薄膜表面凹凸不平,甚至剥落,薄膜硬度和抗氧化效果明显下降.
关键词:
磁控溅射
,
TiAlSiN
,
W18Cr4V高速钢
,
大气热处理
,
抗高温氧化性
