T8钢脉冲爆炸—等离子体表面改性研究

发布时间：2017-11-08 13:34

本文关键词：T8钢脉冲爆炸—等离子体表面改性研究

【摘要】：脉冲爆炸-等离子体技术具有高的能量利用率、无需预处理,处理过程简单方便等优点,且可以通过改变电极、处理参数、电容及处理距离等工艺参数而获得不同种类及能量的等离子体,从而对不同材料表面达到改性的作用,因此,脉冲爆炸-等离子体技术作为一种新型的材料表面改性技术具有极大的科研及应用价值。本文采用脉冲爆炸-等离子体技术,通过改变电容、处理次数及距离等主要工艺参数对高碳钢T8钢进行表面改性处理,通过金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、万能磨损试验机及电化学工作站等手段研究了工艺参数对T8钢表面形貌、组织结构及性能(包括硬度、耐磨性、耐腐蚀性)的影响,并对脉冲爆炸-等离子体技术作用机理进行探讨。结果表明:(1)脉冲爆炸-等离子体处理使T8钢表层发生由α-Fe向γ-Fe的转变,并伴随渗氮形成Fe3N,T8钢表面机加磨痕熔化,在表面出现“火山口”状微小坑。(2)脉冲爆炸-等离子体处理T8钢在其表层形成双层改性层,分别为最表层柱状结构的柱状区和亚表层细晶结构的组织细化区。处理参数为C=1000μF,n=2,H=50 mm时,改性层厚度最高达68.27μm,柱状区及组织细化区厚度分别为26.86μm和41.41μm,改性层平均晶粒尺寸为0.28μm,是基体平均晶粒尺寸的1/5。(3)经脉冲爆炸-等离子体处理(C=1000μF,n=2,H=50 mm)后,T8钢表面深度达68μm范围内显微硬度显著提高,改性层硬度最高值为909 HV,是基体T8钢的2.26倍。(4)与未处理的基体相比,经脉冲爆炸-等离子体处理后T8钢耐磨性能有很大的提高,同等磨损条件下,处理后T8钢磨损量为未处理基体的38.3%-84.1%。(5)结合T8钢表面硬度、耐磨性能及综合性能,脉冲爆炸-等离子体技术处理T8钢最佳工艺参数组合为C=1000μF,n=2,H=50 mm。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

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