不锈钢的双层辉光表面合金化研究现状

发布时间：2019-10-03 06:30

【摘要】：双层辉光等离子表面合金化技术是一种有效提高不锈钢表面性能的表面改性方法。介绍了该技术的工艺原理和特点,综述了该技术在不锈钢表面改性应用的研究现状。
【图文】：

HotWorkingTechnology2015,Vol.44,No.24图1双辉技术原理图Fig.1SchematicdiagramofDGPSA不锈钢具有优良的耐蚀性和综合力学性能，集性能、外观和实用性于一体，广泛地应用于重工业、轻工业和建筑业等领域。但其在应用过程中仍有不足之处：①在一定的服役条件下不锈钢表面发生腐蚀（如点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀）；②高温使用温度受限，制约不锈钢的高温环境应用；③部分不锈钢硬度低，耐磨性差，，出现咬合或粘滞现象,严重影响其使用范围；④对渗透力极强的氚，将通过不锈钢进行扩散渗透，不利于核聚变应用；⑤表面不具备抗菌性能，易粘附、滋生细菌，传播疾病[1-2]。针对上述问题，采用表面处理技术，如：离子氮化、化学镀和热浸镀、离子注入、镀膜技术、激光表面熔覆技术及双层辉光等离子表面合金化技术(简称为双辉技术)在不锈钢表面形成Ni、Cr、Ag、Cu和Zn等合金化改性层可提高不锈钢表面的耐蚀性、耐磨性，赋予其抗菌性、阻氚性等[3-6]。作为一种新型表面工程技术，双辉技术具有渗速快、深层组织易控制、变形小及能耗孝成本低等优点，能较好地实现不锈钢的表面防护[7]。本文综述了不锈钢的双辉表面合金化研究现状，并展望了其发展趋势。1双辉技术基本原理为了更加深入了解双辉技术工艺特点，首先综述双辉渗金属机理，基本原理如图1所示，整个金属渗入的过程在一个充满惰性气的真空室内进行。容器内设置一个阳极、两个阴极，被渗工件置于一个阴极上，将含有欲渗金属元素的靶材置于另一个阴极上，被称作源极。分别在阳极-阴极及阳极-源极之间各连接一个直流(或脉冲)可调高压电源。电源接通后，阳极和阴极，阳极和源极之间分别产生辉光放电，即称“双层辉不锈钢的双层辉光表面合金化研究现状谭富煜1,周宏伟

HotWorkingTechnology2015,Vol.44,No.24图1双辉技术原理图Fig.1SchematicdiagramofDGPSA不锈钢具有优良的耐蚀性和综合力学性能，集性能、外观和实用性于一体，广泛地应用于重工业、轻工业和建筑业等领域。但其在应用过程中仍有不足之处：①在一定的服役条件下不锈钢表面发生腐蚀（如点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀）；②高温使用温度受限，制约不锈钢的高温环境应用；③部分不锈钢硬度低，耐磨性差，出现咬合或粘滞现象,严重影响其使用范围；④对渗透力极强的氚，将通过不锈钢进行扩散渗透，不利于核聚变应用；⑤表面不具备抗菌性能，易粘附、滋生细菌，传播疾病[1-2]。针对上述问题，采用表面处理技术，如：离子氮化、化学镀和热浸镀、离子注入、镀膜技术、激光表面熔覆技术及双层辉光等离子表面合金化技术(简称为双辉技术)在不锈钢表面形成Ni、Cr、Ag、Cu和Zn等合金化改性层可提高不锈钢表面的耐蚀性、耐磨性，赋予其抗菌性、阻氚性等[3-6]。作为一种新型表面工程技术，双辉技术具有渗速快、深层组织易控制、变形小及能耗孝成本低等优点，能较好地实现不锈钢的表面防护[7]。本文综述了不锈钢的双辉表面合金化研究现状，并展望了其发展趋势。1双辉技术基本原理为了更加深入了解双辉技术工艺特点，首先综述双辉渗金属机理，基本原理如图1所示，整个金属渗入的过程在一个充满惰性气的真空室内进行。容器内设置一个阳极、两个阴极，被渗工件置于一个阴极上，将含有欲渗金属元素的靶材置于另一个阴极上，被称作源极。分别在阳极-阴极及阳极-源极之间各连接一个直流(或脉冲)可调高压电源。电源接通后，阳极和阴极，阳极和源极之间分别产生辉光放电，即称“双层辉不锈钢的双层辉光表面合金化研究现状谭富煜1,周宏伟
【作者单位】： 太原理工大学表面工程研究所;中国兵器工业集团第五二研究所;
【基金】：中国博士后科学基金(2012M520604) 山西省青年科技研究基金(2013021013-2)
【分类号】：TG174.445

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本文编号：2545313