钛及钛合金Ti6A14V双层辉光离子无氢渗碳及无氢碳氮共渗的研究

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论文说明：符号说明

第一章综述

1.1钛及钛合金

1.1.1钛与钛合金的一般特性

1.1.2钛合金的分类

1.1.3钛合金的应用

1.2钛合金的表面处理

1.2.1电镀

1.2.2交流微弧氧化

1.2.3表面氧化处理

1.2.4离子注入

1.2.5离子束增强沉积(IBED)

1.2.6涂层技术

1.2.7激光淬火

1.2.8激光熔覆

1.2.9等离子渗氮与喷丸处理

1.2.10 DLC膜

1.2.11液相沉积

1.2.12渗碳处理

1.3钛合金的氢脆现象

1.3.1金属的氢脆问题

1.3.2金属氢脆的理论基础

1.3.3氢在金属中的溶解度

1.3.4氢在金属中的扩散

1.3.5氢在金属中的状态

1.3.6钛合金的氢脆

1.4目前钛合金表面处理的局限性

1.5双层辉光离子渗金属技术

1.5.1双层辉光离子渗金属技术

1.5.2双层辉光离子渗金属技术原理

1.5.3双层辉光离子渗金属技术特点

1.5.4.双层辉光离子渗金属技术应用

1.5.5双层辉光离子渗金属技术的发展

1.6研究课题的提出

1.6.1材料的选择

1.6.2碳元素与氮元素

1.6.3钛合金双层辉光离子无氢渗碳及无氢碳氮共渗的可能性

1.6.4课题的主要研究内容

1.6.5课题的应用前景

本章小节

参考文献

第二章双辉无氢渗碳及无氢碳氮共渗工艺参数优化

引言

2.1试验材料、设备及试验过程

2.1.1 试验设备

2.1.2试验材料及试验气体

2.1.3.试样制备

2.1.4试验步骤及过程

2.2工艺参数优化

2.2.1试样温度对渗层厚度的影响

2.2.2保温时间对渗层厚度的影响

2.2.3气压对渗层厚度的影响

2.2.4源极与阴极间距离对渗层厚度的影响

2.2.5源极与阴极电压差对渗层厚度的影响

2.2.6无氢碳氮共渗时的氩气与氮气比例对渗层的影响

2.2.7最佳工艺参数

参考文献

第三章表面改性层组织、硬度及成分的研究

引言

3.1工业纯钛双辉无氢渗碳

3.1.1改性层金相组织

3.1.2 X-射线检测

3.1.3 XPS检测

3.1.4改性层硬度曲线

3.1.5改性层成分组成

3.2钛合金Ti6Al4V双辉离子无氢渗碳

3.2.1渗层金相组织

3.2.2 X-射线衍射相组成检测

3.2.3 X-射线辉光放电光谱分析(XPS检测)

3.2.4改性层成分检测

3.2.5改性层硬度曲线

3.3工业纯钛双辉离子无氢碳氮共渗

3.3.1改性层金相组织

3.3.2改性层成分检测

3.3.3改性层XRD相组成检测

3.3.4改性层硬度检测

3.4钛合金Ti6Al4V双辉无氢碳氮共渗

3.4.1改性层金相组织

3.4.2改性层XRD检测

3.4.3改性层成分分布

3.4.4硬度检测

本章小节

参考文献

第四章改性层摩擦磨损特性研究

4.1金属的摩擦磨损

4.1.1摩擦

4.1.2磨损

4.1.3摩擦磨损

4.2试验材料及设备

4.2.1试验材料

4.2.2试验设备

4.2.3试验条件

4.3未经处理的纯钛及钛合金Ti-6Al-4V的摩擦磨损

4.3.1未经处理的纯钛的摩擦磨损

4.3.2未经处理的钛合金Ti-6Al-4V的摩擦磨损

4.4纯钛无氢渗碳后的摩擦磨损

4.4.1摩擦系数

4.4.2磨痕形貌

4.4.3比磨损率

4.5钛合金Ti-6Al-4V无氢渗碳后的摩擦磨损

4.5.1摩擦系数

4.5.2磨痕形貌

4.6纯钛无氢碳氮共渗后的摩擦磨损

4.6.1摩擦系数曲线

4.6.2磨损形貌

4.6.3比磨损率

4.7钛合金Ti6Al4V无氢碳氮共渗后摩擦磨损

4.7.1摩擦系数曲线

4.7.2磨痕形貌

4.7.3比磨损率

本章小节

参考文献

第五章钛及钛合金无氢渗碳表面脆性研究

引言

5.1离子渗碳与离子氮化

5.1.1离子渗碳

5.1.2离子氮化

5.2划痕试验下的脆性比较

5.2.1.划痕试验

5.2.2试验结果及其分析

5.2.3.经DG-CNF处理试样划痕实验

5.2.4经离子氮化处理试样划痕实验结果

5.3摩擦磨损行为比较

5.3.1钛及钛合金离子氮化的摩擦行为

5.3.2离子氮化的机理分析以及与无氢渗碳的比较

本章小节

参考文献

第六章渗碳表面改性层电化学腐蚀行为

引言

6.1金属腐蚀的一般概念

6.1.1电化学腐蚀理论

6.1.2极化曲线的测定方法

6.1.3腐蚀速度

6.2电化学腐蚀实验方法

6.2.1试验装置

6.2.2.试验条件

6.2.3试样制备

6.2.4参数

6.2.5仪器

6.3改性层电化学腐蚀试验结果与分析

6.3.1腐蚀液的选择

6.3.2试验结果

本章小节

参考文献

第七章双层辉光离子无氢渗碳中等离子体输运过程的统计规律

引言

7.1等离子体的一般概念

7.1.1等离子体

7.1.2物质存在的第四态

7.2无氢渗碳中等离子体的产生

7.2.1辉光放电与空心阴极效应

7.2.2.溅射产生碳的等离子体

7.3等离子体的输运过程

7.3.1渗碳气氛的电离度与平均自由程

7.3.2等离子体的输运过程

7.3.3.等离子体的绕射现象

7.4等离子体的吸附扩散过程

7.4.1碳原子与碳粒子与试样表面的作用

7.4.2碳元素扩散系数的对比

7.4.3渗碳的扩散机理

参考文献

第八章结论

附录Ⅰ：应用

附录Ⅱ：离子束增强弧辉渗镀技术提高磁性材料加工模具表面耐磨性的应用研究

博士学位论文独创性声明

攻读博士学位期间发表的研究论文及科研成果

致谢