AerMet100鋼和AZ91D鎂合金鍍-滲合金化層組織和性能.pdf

1、本文針對AerMet100鋼耐磨性低和滲氮后耐蝕性下降及鎂合金AZ91D不易滲氮的問題，探索了磁控濺射與等離子體滲氮的復合工藝。并對鍍滲層組織、相結(jié)構(gòu)和滲入元素分布分別進行了OM、SEM、和TEM觀察、XRD和EDS分析；同時，對鍍滲層的顯微硬度、耐磨性及耐蝕性進行了表征。
　　AerMet100鋼鍍滲層組織觀察和層厚的測量結(jié)果表明，當鈦膜厚度大于1μm時,氮很難穿過鈦膜進入基體，且鈦膜與基體界面易發(fā)生元素互擴散形成金屬間化合物，

2、阻礙氮、碳等元素的滲入。當鈦膜厚小于500nm時，氮、碳等元素擴散到基體，增強鈦膜與基體結(jié)合，改善了表面性能。
　　EDS、XRD和TEM結(jié)果表明，AerMet100鋼鍍450nm鈦膜后460℃等離子體滲氮4h表面形成了納米晶與非晶的混合，表面相主要有鈦和氮化鈦組成。并且鈦膜與基體發(fā)生明顯的互擴散，擴散層厚度約為1μm。力學性能和耐腐蝕性能測試結(jié)果表明，AerMet100鋼經(jīng)磁控濺射與等離子滲氮復合處理后提高了耐磨性和耐蝕性；Ae

3、rMet100鋼鍍450nm鈦膜后460℃滲氮后摩擦系數(shù)在開始階段顯著下降到0.4左右，到200s時，鍍滲層被磨穿，摩擦系數(shù)與基體基本一致。磨痕寬度從未處理樣的500μm下降到400μm,磨損率從原始的1.32×10-6g/(m-1·N-1)下降到6.4×10-7g/(m-1·N-1)。AerMet100鋼的腐蝕電位由未處理樣的-0.464V，經(jīng)鍍滲處理后腐蝕電位提高到-0.300V，臨界鈍化電流密度從6.7×10-6A/cm2下降到5