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微波等离子体氮化功率对Ti-N氮化层微观结构和性能的影响
1
作者
张俊辉
徐志刚
+4 位作者
高鹏
刘文鑫
李家成
彭健
王传彬
《装备环境工程》
2025年第1期11-20,共10页
目的对纯钛进行微波等离子体氮化处理,研究氮化工艺参数中的微波等离子体氮化功率对氮化层微观结构和性能的影响,以提高纯钛表面的硬度并改善其耐磨性。方法采用微波等离子体化学气相沉积技术,在微波功率为4250、4500、4750、5000 W的...
目的对纯钛进行微波等离子体氮化处理,研究氮化工艺参数中的微波等离子体氮化功率对氮化层微观结构和性能的影响,以提高纯钛表面的硬度并改善其耐磨性。方法采用微波等离子体化学气相沉积技术,在微波功率为4250、4500、4750、5000 W的条件下,对纯钛表面进行氮化处理。采用X射线衍射仪分析氮化层的物相结构,采用扫描电子显微镜观察氮化层表面和截面的形貌特征,并测量氮化层厚度。通过维氏硬度计和纳米压痕仪测定氮化层的硬度,并通过摩擦磨损测试对材料的耐磨性能进行表征。结果在较低微波功率(4250 W)条件下,等离子体的浓度和活性很低,钛表面出现了TiN_(0.3)相,仅形成较薄的氮化层。随着功率的增大,等离子体的活性和密度增强,扩散机制发生转变,形成了Ti_(2)N和TiN双相结构,氮化层厚度随之增大,从而提高了氮化层的硬度,并提高其耐磨性。在5000 W微波功率下制备的氮化层表现出最佳性能,硬度达到22.84 GPa,摩擦因数仅约为0.1。结论微波功率的变化显著影响基体表面微波等离子体的浓度和活性,进而改变氮化层的物相、结构和性能。
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关键词
金属钛
Ti-N
氮化
层
微波等离子体氮化
微观结构
力学性能
摩擦学性能
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职称材料
题名
微波等离子体氮化功率对Ti-N氮化层微观结构和性能的影响
1
作者
张俊辉
徐志刚
高鹏
刘文鑫
李家成
彭健
王传彬
机构
化学与精细化工广东省实验室潮州分中心
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
出处
《装备环境工程》
2025年第1期11-20,共10页
基金
广东省基础与应用基础研究重大项目(2021B0301030001)。
文摘
目的对纯钛进行微波等离子体氮化处理,研究氮化工艺参数中的微波等离子体氮化功率对氮化层微观结构和性能的影响,以提高纯钛表面的硬度并改善其耐磨性。方法采用微波等离子体化学气相沉积技术,在微波功率为4250、4500、4750、5000 W的条件下,对纯钛表面进行氮化处理。采用X射线衍射仪分析氮化层的物相结构,采用扫描电子显微镜观察氮化层表面和截面的形貌特征,并测量氮化层厚度。通过维氏硬度计和纳米压痕仪测定氮化层的硬度,并通过摩擦磨损测试对材料的耐磨性能进行表征。结果在较低微波功率(4250 W)条件下,等离子体的浓度和活性很低,钛表面出现了TiN_(0.3)相,仅形成较薄的氮化层。随着功率的增大,等离子体的活性和密度增强,扩散机制发生转变,形成了Ti_(2)N和TiN双相结构,氮化层厚度随之增大,从而提高了氮化层的硬度,并提高其耐磨性。在5000 W微波功率下制备的氮化层表现出最佳性能,硬度达到22.84 GPa,摩擦因数仅约为0.1。结论微波功率的变化显著影响基体表面微波等离子体的浓度和活性,进而改变氮化层的物相、结构和性能。
关键词
金属钛
Ti-N
氮化
层
微波等离子体氮化
微观结构
力学性能
摩擦学性能
Keywords
titanium
Ti-N nitride layer
microwave plasma nitriding
microstructure
mechanical properties
tribological properties
分类号
TG174 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微波等离子体氮化功率对Ti-N氮化层微观结构和性能的影响
张俊辉
徐志刚
高鹏
刘文鑫
李家成
彭健
王传彬
《装备环境工程》
2025
0
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