發(fā)布時(shí)間：2018-01-02 03:10

  本文關(guān)鍵詞：鋼表面電解液等離子體微弧碳氮共滲層的制備及性能研究　出處：《暨南大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 電解液微弧碳氮化 45#鋼 放電特性 頻率 占空比 處理時(shí)間

【摘要】：液相等離子體電解碳氮共滲,又稱電解液微弧碳氮化工藝可以在不同金屬表面實(shí)現(xiàn)快速碳氮共滲。本文首先對45#鋼作陰極時(shí)的微弧碳氮化過程進(jìn)行了研究,重點(diǎn)探索了溶液中的放電特征,研究了電解液配方、頻率和占空比對起弧條件的影響,分析了電解液中的反應(yīng)機(jī)理;研究了電解液配方、頻率和占空比、處理時(shí)間對碳氮共滲層組織、結(jié)構(gòu)與性能的影響。對電解滲透放電特性的研究結(jié)果表明,起弧電壓隨導(dǎo)電率、頻率和占空比的增加而下降,隨尿素濃度的增加而先升后降;起弧時(shí)的電流隨導(dǎo)電率的增加而上升,隨占空比的增加而下降,隨頻率的增加而先降后升,但是頻率和占空比對起弧電壓以及電流的影響幅度很小。恒壓模式下的電壓隨電流增加變化的電流電壓特性曲線表明放電過程可以分為四個(gè)階段,且陰極承擔(dān)絕大部分的電壓降。陽極產(chǎn)生的是惰性的N2,不能為碳氮共滲提供活性N,只有陰極反應(yīng)生成的NH3才可以提供活性N;放電過程中,試樣表面的溫度始終高于電解液中的溫度,在微弧放電區(qū)域,溫度能迅速達(dá)到奧氏體溫度區(qū)。溶液配比對共滲處理的影響為,當(dāng)電壓和處理時(shí)間固定時(shí),隨著尿素含量的增加,處理后滲層厚度增加。研究發(fā)現(xiàn),KCl導(dǎo)電鹽含量通過影響PECN過程電參數(shù)來影響滲層質(zhì)量。PECN處理后試樣表面的相組成主要是馬氏體、鐵氮化合物、鐵碳化合物,表面形貌主要呈多孔狀,增加頻率和降低占空比可以降低表面粗糙度。增大頻率和占空比,試樣表面的硬度增大,從表層到心部,硬度逐漸降低。增加處理時(shí)間可以有效增加滲層厚度。耐磨性測試表明:PECN處理后表面耐磨性和基體相比,得到很大提高,主要的磨損機(jī)制是顯微切削并伴有少量的疲勞剝落;增加占空比和增加頻率會(huì)使得表面摩擦因數(shù)降低,降低占空比,磨痕變窄。
[Abstract]:Liquid plasma electrolytic carbonitriding, also known as electrolyte micro-arc carbonitriding process, can realize rapid carbonitriding on different metal surfaces. Firstly, the micro-arc carbonitriding process of 4steel cathode is studied in this paper. The discharge characteristics in the solution were studied emphatically, the effects of electrolyte formula, frequency and duty cycle on the arcing conditions were studied, and the reaction mechanism in the electrolyte was analyzed. The effects of electrolyte formula, frequency, duty cycle and treatment time on the structure, structure and properties of the carbonitriding layer were studied. The frequency and duty cycle decreased with the increase of urea concentration. The current increases with the increase of conductivity, decreases with the increase of duty cycle, and then increases with the increase of frequency. But the effect of frequency and duty cycle ratio on starting arc voltage and current is very small. The current voltage characteristic curve of constant voltage mode shows that the discharge process can be divided into four stages. The cathode bears most of the voltage drop. The anode produces inert N _ 2, which can not provide active N for carbonitriding. Only the NH3 produced by the cathode reaction can provide the active N; During the discharge, the surface temperature of the sample is always higher than that of the electrolyte. In the micro-arc discharge region, the temperature can reach the austenitic temperature region rapidly. The effect of solution ratio on the treatment of co-infiltration is as follows. When the voltage and treatment time are fixed, with the increase of urea content, the thickness of osmotic layer increases after treatment. The phase composition of the sample surface after the treatment of KCl conductive salt was mainly composed of martensite, iron and nitrogen compounds and iron carbon compounds by affecting the electrical parameters of the PECN process. The surface morphology is mainly porous. Increasing the frequency and decreasing the duty cycle can reduce the surface roughness. The hardness of the sample surface increases from the surface to the center by increasing the frequency and duty cycle. The hardness decreases gradually and the coating thickness is increased by increasing the treatment time. The wear resistance test shows that the wear resistance of the surface treated with the w / PECN is much higher than that of the matrix. The main wear mechanism is micro-cutting with a small amount of fatigue spalling. The increase of duty cycle and frequency will decrease the surface friction coefficient, reduce the duty cycle and narrow the wear mark.
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李遠(yuǎn)飛;劉漢金;;內(nèi)星形輪碳氮共滲的性能及變形[J];機(jī)械工人;2006年12期

2 В.Г.Хорощайов;Е.Л.Гюлиханданов;Э.Н.Флориан;;鋼在低溫碳氮共滲時(shí)碳氮飽和過程的動(dòng)力學(xué)[J];國外化學(xué)熱處理;1980年03期

3 趙德寅;對汽車碳氮共滲齒輪金相評定的一些看法[J];汽車技術(shù);1982年06期

4 張振洪;楊賜;金毓洲;;提高齒輪耐磨性的高濃度碳氮共滲[J];金屬熱處理;1983年05期

5 黃滌凡;;無毒低溫液體碳氮共滲和硫碳氮共滲工藝[J];食品機(jī)械;1985年04期

6 王月君;胡志通;何淵;;氮基氣氛碳氮共滲的應(yīng)用[J];金屬熱處理;1985年05期

7 李炳榮;徐高強(qiáng);;縫紉機(jī)梭皮碳氮共滲強(qiáng)化工藝[J];鑄鍛熱;1987年04期

8 武子一;王玲;陳奉斌;張建華;;提高碳氮共滲齒輪質(zhì)量和效益的途徑[J];拖拉機(jī);1988年02期

9 趙海軍;固體氣相碳氮共滲[J];熱加工工藝;1989年01期

10 趙振東;;快速碳氮共滲工藝及應(yīng)用[J];熱加工工藝;1990年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 龐華;王鑫權(quán);陳wF;呂國華;楊思澤;;添加劑對等離子體電解碳氮共滲處理的鑄鐵的機(jī)械性能的影響[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會(huì)議暨第五屆中國電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議摘要集[C];2009年

2 上官倩芡;程先華;;齒輪用鋼稀土碳氮共滲層摩擦學(xué)性能研究[A];第二屆全國工業(yè)摩擦學(xué)大會(huì)暨第七屆全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2004年

3 左演聲;宗斌;王若男;;氮基氣氛碳氮共滲層深研討[A];中國電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)分會(huì)第五屆金屬材料及熱處理年會(huì)論文集（二）[C];1994年

4 左演聲;宗斌;王若男;;氮基氣氛碳氮共滲層深研討[A];中國電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)分會(huì)金屬材料及熱處理專業(yè)委員會(huì)北京學(xué)組第三屆年會(huì)論文集（下冊）[C];1993年

5 秦永坤;熊黨生;李建亮;;鈦合金表面等離子電解碳氮共滲層的摩擦學(xué)性能[A];第十一屆全國摩擦學(xué)大會(huì)論文集[C];2013年

6 左演聲;宗斌;張國建;;稀土元素在滲碳及碳氮共滲中的應(yīng)用[A];中國電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)分會(huì)金屬材料及熱處理專業(yè)委員會(huì)北京學(xué)組第三屆年會(huì)論文集（下冊）[C];1993年

7 左演聲;宗斌;張國建;;稀土元素在滲碳及碳氮共滲中的應(yīng)用[A];中國電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)分會(huì)第五屆金屬材料及熱處理年會(huì)論文集（二）[C];1994年

8 王鋒;陳昭;周志淵;馬似如;龍繼東;佟雅蘭;董崇滋;馬金寶;常蘿雄;;電阻法控制碳氮共滲爐氣碳氮總勢及滲層缺陷組織的研究[A];西北五省區(qū)第四屆熱處理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（下）[C];1990年

9 張建國;叢培武;陳志英;;真空滲碳及碳氮共滲技術(shù)的近況及應(yīng)用[A];第七屆全國工業(yè)爐學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

10 宋緒丁;張?zhí)烀?;變質(zhì)M2高速鋼稀土離子硫碳氮共滲研究[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 廖建國;高強(qiáng)度碳氮共滲鋼的研究[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

2 廖建國;高強(qiáng)度碳氮共滲曲軸鋼技術(shù)開發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

3 高宏適;析出物對滲碳鋼、碳氮共滲鋼疲勞特性的影響[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張高會(huì);鈦及鈦合金Ti6A14V雙層輝光離子無氫滲碳及無氫碳氮共滲的研究[D];太原理工大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 盛銀瑩;鋼表面電解液等離子體微弧碳氮共滲層的制備及性能研究[D];暨南大學(xué);2016年

2 夏遠(yuǎn)宇;液相等離子體法鋼材表面碳氮共滲處理的研究[D];長春理工大學(xué);2008年

3 楊群;中碳鋼液相等離子體電解碳氮共滲的研究[D];南京理工大學(xué);2012年

4 李杰;液相等離子體電解碳氮共滲技術(shù)研究[D];燕山大學(xué);2006年

5 周凌云;中碳鋼液相感應(yīng)碳氮共滲研究[D];南京理工大學(xué);2012年

6 郭文廷;20CrMnTi液相等離子電解碳氮共滲研究[D];南昌航空大學(xué);2012年

7 賀紹杰;42CrMo鋼液相等離子電解碳氮共滲耐磨性研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2014年

8 李志剛;熱作模具鋼H13表面改性的研究[D];太原理工大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1367401