因奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的物理和力學(xué)性能,如耐腐蝕、塑性良好、光潔度高、表面美觀等,在工業(yè)生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。但奧氏體不銹鋼也具有硬度低、耐磨性差等劣勢(shì),嚴(yán)重影響其使用壽命,給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。奧氏體不銹鋼無(wú)法采用傳統(tǒng)的熱處理等工藝改善其性能,表面改性成為了提高不銹鋼表面硬度及耐磨性的最佳手段。相較于平面件,管道的服役條件更為苛刻,更容易受到損壞,管內(nèi)壁的處理也更加困難,因此,我們選擇不銹鋼管作為研究對(duì)象。為提高不銹鋼管內(nèi)壁的性能,采用輝光等離子氮化工藝。為實(shí)現(xiàn)管內(nèi)均勻氮化,對(duì)輝光放電的裝置進(jìn)行了改進(jìn),以細(xì)絲作為陽(yáng)極,穿過(guò)不銹鋼管內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)各處均能實(shí)現(xiàn)放電。為深入了解等離子氮化的特性,研究了輝光放電的特性,以及等離子體發(fā)射光譜及等離子氮化的相關(guān)工藝。不銹鋼管的相關(guān)參數(shù)為:內(nèi)徑10mm,外徑14mm,長(zhǎng)度200mm,材質(zhì)為304奧氏體不銹鋼。采用脈沖電壓電源,通過(guò)改變電壓幅值、占空比、放電氣壓等條件,研究了放電特性,包括脈沖電流波形、平均電流、峰值電流以及電流軸向分布。結(jié)果表明,隨著電壓的提高,平均電流和峰值電流均上升,相同條件下純Ar放電電流最大,純N₂放電電... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

輝光放電實(shí)圖

a) 正常氮化內(nèi)壁b）異常氮化內(nèi)壁圖5-1 不銹鋼管內(nèi)壁氮化5.1 不同脈沖電壓下的氮化表 5-2 為研究脈沖電壓對(duì)離子氮化影響的參數(shù)設(shè)定。圖 5-2 為在 500V 和 600V下的基體氮化截面。當(dāng)脈沖電壓為 600V 時(shí)，可以看到管內(nèi)壁界面處明顯的滲氮層，厚度為 5μm，生長(zhǎng)速率達(dá)到 5μm/h；而當(dāng)脈沖電壓為 500V 時(shí)，管內(nèi)壁界面處幾乎看不到滲氮層。分析原因，認(rèn)為是電壓不同導(dǎo)致的管內(nèi)壁溫度差異造成的。等離子體轟擊工件內(nèi)壁，能量一方面轉(zhuǎn)變?yōu)榛w的能量，提高不銹鋼管的溫度，另一方面使含 N 的活性粒子進(jìn)入到基體表層，形成滲氮層。根據(jù)第三章的內(nèi)容可以得出，脈沖電壓越高

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文化層厚度范圍內(nèi)含量明顯提高，同樣在 3μm 處含量達(dá)到基體水平。而根據(jù)圖 5-3c），N 元素在氮化層范圍內(nèi)含量上升，在 3μm 之前，N 元素含量不斷升高，在 3μm處含量達(dá)到最高，隨后 N 含量開(kāi)始下降，在 6~7μm 處含量降到基體水平�？梢�(jiàn)在本實(shí)驗(yàn)參數(shù)下實(shí)現(xiàn)了管內(nèi)壁氮化。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[7]電火花連鎖微波放電等離子體裝置及機(jī)理研究[D]. 常海軍.安徽理工大學(xué) 2017
[8]脈沖諧振電弧微波放電點(diǎn)火助燃裝置研究[D]. 李翔.安徽理工大學(xué) 2017
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