深冷处理对DLC/合金钢复合体系机械性能的影响及机理研究
发布时间:2020-12-14 08:00
类金刚石碳膜(Diamond-like carbon films,简称DLC膜),是一种以sp3键和sp2键杂化形式结合的非晶碳膜,作为新型的硬质薄膜材料具有一系列优异的性能,广泛用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域。但是由于DLC薄膜过大的残余应力导致其韧性及膜基结合强度较差等缺点,限制了其在一些大载荷条件下的应用。为进一步提高DLC薄膜的使用性能,目前科研人员主要采用改变工艺参数、掺杂第三元素、引入中间过渡层或进行退火后处理等方式来改善DLC薄膜的机械性能。但是,各类薄膜改性工艺都存在各自的局限性,难以获得具有高硬度、强韧性、良好附着力和高耐磨性等综合性能较好的DLC薄膜材料。大量研究结果表明,深冷处理能够显著提高金属基体材料的硬度、韧性和耐磨性等力学性能,特别是,深冷处理能使高速钢等合金钢材料发生马氏体相变、组织细化和微细碳化物扩散析出,但是以这类合金钢为衬底的膜基复合体系的深冷研究却鲜有报道。因此,深冷处理对DLC薄膜或DLC薄膜/基体复合体系将会产生怎样的影响,或者说对高速钢等合金钢的那些影响机制是否同样适用?是一个值得探讨的问题。本文采用非平衡磁控溅射技术在W9高速...
【文章来源】:西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:61 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-3离子束沉积示意图??Fig.?1-3?The?schematic?diagram?of?Ion?beam?deposition??
-wTable.?2-1?The?chemical?composition?of?high-speed?steel??化学成分?^^?Mo^?^^?Fe^含量(%)?0.77-0.87?8.50-9.50?2.70-3.30?3,80-4.40?1.30-1.70?Bala表2-2不绣钢的化学成分(wt%)??Table.?2-2?The?chemical?composition?of?stainless?steel??化学成分?Si^?Mn^?Cr^?Ni^??含量(%)?0.08?1.00?2.00?18-20?8-10?0.05?0.02.1.2键膜设备及工艺步驟??本实验采用沈科仪LD600型磁控与多弧溅射渡膜机(见图2-1)在合金‘积DLC薄膜,通过调节沉积速率、沉积时间等各相关工艺参数,将膜厚控制左右。在沉积DLC膜层之前,在合金钢基体上先后分别沉积厚度均为0.5Cr层和C2Cr3层,作为中间过渡层以缓和DLC膜层的应力。该键膜设备为构,其组成部分比较多,重要的组成部分有溅射室、非平衡磁控溅射靴、源、栗抽系统真空测量系统、全自动控制系统等等。??
经过反复多次对比试验后发现,DLC/W9高速钢和DLC/304不锈钢的最佳深冷保??温时间均为30h,故30h保温时间最终确定为本实验深冷处理的时间工艺参数。本??实验采用液氮罐作为深冷设备,实物如图2-2所示。??扩益’?1???????I??_?J??图2-2液氮深冷_??Fig.?2-2?The?liquid?nitrogen?cryogenic?tank??14??
【参考文献】:
期刊论文
[1]深冷处理时间对A319合金显微组织和力学性能的影响[J]. 杨晶,张文达,郑铠东,党惊知,徐宏. 材料热处理学报. 2014(S1)
[2]DLC,TiN薄膜的环境摩擦学特性研究[J]. 祝闻,聂朝胤,冉春华,金义栋,赵洋. 西南大学学报(自然科学版). 2014(01)
[3]钢铁材料深冷处理技术研究和应用进展[J]. 吴红艳,艾峥嵘,刘相华. 材料热处理学报. 2013(12)
[4]深冷处理对工件残余应力影响的研究概况[J]. 李根,闫献国,彭宁涛,张海珍. 热加工工艺. 2013(20)
[5]晶界元素偏聚及其机理的研究进展[J]. 张明义,杨坤,陈铮,王永欣,张嘉振. 稀有金属材料与工程. 2013(07)
[6]深冷处理对TiN涂层硬质合金力学性能的影响[J]. 邓娅,聂朝胤,丁颖,魏丽丹,周晓刚,李宁. 材料热处理学报. 2012(09)
[7]深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响[J]. 陈刚,王琼霜,韩季初,周明哲,郭喜如. 湖南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[8]深冷处理对钎焊接头性能的影响与机理研究[J]. 叶茂,刘权,亢涛涛,侯志月. 金属加工(热加工). 2012(01)
[9]DBD等离子体合成类金刚石薄膜及其性能表征[J]. 付亚波,桑立军,常龙龙,许文才. 包装工程. 2008(12)
[10]高速钢循环深冷处理后的显微组织和力学性能[J]. 段春争,王敏杰. 金属热处理. 2008(03)
硕士论文
[1]划痕法评价氮化钛薄膜结合力研究[D]. 江范清.西南交通大学 2012
[2]TiN薄膜性能及结合强度研究[D]. 李洋.郑州大学 2011
本文编号:2916108
【文章来源】:西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:61 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1-3离子束沉积示意图??Fig.?1-3?The?schematic?diagram?of?Ion?beam?deposition??
-wTable.?2-1?The?chemical?composition?of?high-speed?steel??化学成分?^^?Mo^?^^?Fe^含量(%)?0.77-0.87?8.50-9.50?2.70-3.30?3,80-4.40?1.30-1.70?Bala表2-2不绣钢的化学成分(wt%)??Table.?2-2?The?chemical?composition?of?stainless?steel??化学成分?Si^?Mn^?Cr^?Ni^??含量(%)?0.08?1.00?2.00?18-20?8-10?0.05?0.02.1.2键膜设备及工艺步驟??本实验采用沈科仪LD600型磁控与多弧溅射渡膜机(见图2-1)在合金‘积DLC薄膜,通过调节沉积速率、沉积时间等各相关工艺参数,将膜厚控制左右。在沉积DLC膜层之前,在合金钢基体上先后分别沉积厚度均为0.5Cr层和C2Cr3层,作为中间过渡层以缓和DLC膜层的应力。该键膜设备为构,其组成部分比较多,重要的组成部分有溅射室、非平衡磁控溅射靴、源、栗抽系统真空测量系统、全自动控制系统等等。??
经过反复多次对比试验后发现,DLC/W9高速钢和DLC/304不锈钢的最佳深冷保??温时间均为30h,故30h保温时间最终确定为本实验深冷处理的时间工艺参数。本??实验采用液氮罐作为深冷设备,实物如图2-2所示。??扩益’?1???????I??_?J??图2-2液氮深冷_??Fig.?2-2?The?liquid?nitrogen?cryogenic?tank??14??
【参考文献】:
期刊论文
[1]深冷处理时间对A319合金显微组织和力学性能的影响[J]. 杨晶,张文达,郑铠东,党惊知,徐宏. 材料热处理学报. 2014(S1)
[2]DLC,TiN薄膜的环境摩擦学特性研究[J]. 祝闻,聂朝胤,冉春华,金义栋,赵洋. 西南大学学报(自然科学版). 2014(01)
[3]钢铁材料深冷处理技术研究和应用进展[J]. 吴红艳,艾峥嵘,刘相华. 材料热处理学报. 2013(12)
[4]深冷处理对工件残余应力影响的研究概况[J]. 李根,闫献国,彭宁涛,张海珍. 热加工工艺. 2013(20)
[5]晶界元素偏聚及其机理的研究进展[J]. 张明义,杨坤,陈铮,王永欣,张嘉振. 稀有金属材料与工程. 2013(07)
[6]深冷处理对TiN涂层硬质合金力学性能的影响[J]. 邓娅,聂朝胤,丁颖,魏丽丹,周晓刚,李宁. 材料热处理学报. 2012(09)
[7]深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响[J]. 陈刚,王琼霜,韩季初,周明哲,郭喜如. 湖南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[8]深冷处理对钎焊接头性能的影响与机理研究[J]. 叶茂,刘权,亢涛涛,侯志月. 金属加工(热加工). 2012(01)
[9]DBD等离子体合成类金刚石薄膜及其性能表征[J]. 付亚波,桑立军,常龙龙,许文才. 包装工程. 2008(12)
[10]高速钢循环深冷处理后的显微组织和力学性能[J]. 段春争,王敏杰. 金属热处理. 2008(03)
硕士论文
[1]划痕法评价氮化钛薄膜结合力研究[D]. 江范清.西南交通大学 2012
[2]TiN薄膜性能及结合强度研究[D]. 李洋.郑州大学 2011
本文编号:2916108
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2916108.html
教材专著