GCr15轴承钢等离子体基C、N、Ta多元共注组织及性能

发布时间：2021-03-22 09:21

　　本文采用等离子体基离子注入的方法,通过改变C、N、Ta三种元素的注入剂量和注入顺序在GCr15轴承钢基体上制备了表面改性层,以提高材料表面的硬度和耐磨性能。利用X射线光电子能谱（XPS）分析了表面注入层的成分和原子百分含量;用激光拉曼光谱（Raman）分析了表面注入层的性质;并通过XRD测试分析了表面注入层的相结构。利用美国Nano Indenter XP型纳米压痕仪测量硬度和弹性模量;通过球-盘式摩擦磨损试验机研究了在干摩擦、常规实验室条件下表面改性层的摩擦学行为,并根据磨痕轮廓采用积分的方法计算粘着和磨损量,也对试样摩擦表面进行了金相和扫描电子显微镜（SEM）观察分析。研究结果表明:等离子体基离子注入C、N后,在试样表面形成DLC膜。先注氮后注碳试样表面注入层的DLC膜性质优于先注碳后注氮的试样;无论是先注碳后注氮还是先注氮后注碳,硬度变化规律都是先增加后降低,并且在C和N的注入剂量都是3E17ions/cm2时,表面注入层硬度最高。先注氮后注碳试样表面耐磨性好于先注碳后注氮试样,并且随着碳注入剂量的增加,耐磨性逐渐提高。摩擦副为GCr15钢球,先注碳后注氮试样的磨损机制以粘着磨损... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

C不同注入剂量摩擦副GCr15钢球时磨痕的金相图片

图 5-4 C 不同注入剂量摩擦副 GCr15 钢球时磨痕的 SEM 图片a)注入剂量 N3E17；b)注入剂量 N3E17+C1E17c)注入剂量 N3E17+C3E17；d)注入剂量 N3E17+C5E17- 44 -

图 5-5 C不同注入剂量摩擦副Si3N4钢球加载时磨痕的SEM图片a)注入剂量 N3E17+C1E17；b)注入剂量 N3E17+C3E17；c)注入剂量 N3E17+C5E175.2.2 不同注入剂量下磨损率

【参考文献】：
期刊论文
[1]轴承钢氮离子注入层的显微组织分析[J]. 梁华.  金属热处理. 2006(05)
[2]滚动轴承常用金属材料[J]. 叶健熠,高元安,仇亚军,梁林霞.  现代零部件. 2005(08)
[3]表面波等离子体沉积类金刚石膜结构的Raman光谱和XPS分析[J]. 黄卫东,詹如娟.  光谱学与光谱分析. 2003(03)
[4]升温Ta+N双注入对硬质合金性能的影响[J]. 赵青,任文静,耿漫.  核聚变与等离子体物理. 2002(01)
[5]GCr15钢等离子体源离子注入表面改性[J]. 王钧石,陈元儒,尚赛男,柳襄杯,王曦,桐洪辉.  机械工程材料. 2001(09)
[6]N+注入GCr15钢摩擦磨损性能研究[J]. 王和好,张光胜,赵建平.  安徽机电学院学报. 2000(04)
[7]小角度掠射X-Ray Diffraction用于离子注入后金属材料的物相鉴定[J]. 刘纶,鲁光沅,刘福润.  天津师大学报(自然科学版). 1999(03)
[8]GCr15钢等离子体基离子混合注入层摩擦特性研究[J]. 车仁超,杨孚标,张家春,马新欣,夏立芳.  金属热处理. 1999(03)
[9]GCr15钢等离子体基离子注入Ti和C混合层的XPS研究[J]. 孙明仁,夏立芳,孙跃,马欣新,李光,张振信.  真空科学与技术. 1999(01)
[10]类金刚石膜（DLC）及其应用[J]. 杨雨时,王磊,沈江立.  宇航材料工艺. 1996(01)



本文编号：3093985