離子滲氮作為一種高效的滲氮方法被廣泛用于含Cr合金鋼材的表面強(qiáng)化。但常規(guī)離子滲氮時工件需要參與等離子體的產(chǎn)生過程,容易出現(xiàn)表面打弧和邊緣效應(yīng)等問題,影響了工件的強(qiáng)化效果。空心陰極離子源滲氮則是通過空心陰極裝置產(chǎn)生高活性的等離子體及高溫效果,工件可以不做等離子體產(chǎn)生的陰極,避免了常規(guī)氮化的問題,提高了滲氮效率。本文選擇42CrMo合金鋼、AISI 304奧氏體不銹鋼和2Cr13馬氏體不銹鋼三種不同類型的含Cr合金鋼進(jìn)行了滲氮處理。通過常規(guī)滲氮和空心陰極離子源滲氮兩種工藝對42CrMo合金鋼和AISI 304不銹鋼進(jìn)行氮化,使用X射線衍射（XRD）、原子力顯微鏡（AFM）、掃描電鏡（SEM）和能譜儀（EDS）等測試方法,分析了滲氮處理后的表面形貌和粗糙度、氮化層物相組成、表面硬度、耐腐蝕性和摩擦學(xué)性能等。42CrMo合金鋼和AISI 304不銹鋼的滲氮結(jié)果表明,空心陰極處理和常規(guī)處理都獲得了相同的物相且橫截面的元素分布相似,SEM和EDS結(jié)果表明空心陰極處理的化合物層均勻性良好,AFM檢測的納米粗糙度空心陰極處理的高于常規(guī)氮化,空心陰極處理的顯微硬度略低于常規(guī)處理。XPS結(jié)果表明,42Cr... 

【文章來源】：煙臺大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

試樣表面的邊緣效應(yīng)[4]

圖 1.2 離子氮化原理示意圖[8]Figure 1.2 schematic diagram of plasma nitriding離子體氮化體氮化是較為普通的離子氮化技術(shù)，它是將工件放置一般放在容器內(nèi)的樣品臺上直接連接電源陰極，容器進(jìn)行抽真空然后通入含氮元素的 NH3氣或 N2氣等滲氮Pa。接通高電壓的直流電源后，容器內(nèi)稀薄的含氮氣體光放電被電離分解成離子和電子。如圖 1.3，是離子氮離子在經(jīng)過高壓電場的加速后，會以極高的速度撞擊件吸收，氮則被吸附到工件并向材料內(nèi)部擴(kuò)散，隨時分及組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變形成氮化層，從而獲得理想的

1 緒論。同時，直流等離子體氮化熱效率高，氮化過期短，處理溫度范圍寬等特點。并且工件變形層的耐磨耐蝕性能要比氣體滲氮好。但直流等理過程中，工件通常是與電源的負(fù)極連接，而，這些電壓會作用在工件上，工件將作為放電程中會產(chǎn)生許多很難解決的問題，如表面起弧形狀的工件同爐滲氮時，容易出現(xiàn)工件的溫差均勻性，降低強(qiáng)化效果[2]。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3334869