热等离子束照射纯铁表面氮化行为的研究.pdf

等离子加I技术 热等离子束照射纯铁表面氮化行为的研究 BehaviorsonthePureIronSurfaceThermalPlasmaBeamIrradiation Nitriding by 大连海事大学材料工艺研究所 郭学平 付迎庆 高 阳 [摘要] 以热等离子束作为等离子源，以氮气、氢 降机构、冷却系统、温度测定环节组成(图1)。 气混合气体作为工作气体，对工业纯铁进行表面渗氮， 并利用显微硬度仪、X射线衍射仪、SEM及能谱仪分 别对氮化后试样进行显微硬度测定、相结构分析、端面 形貌分析及断面成分分析，结果表明：只需利用等离子 束对试样进行几分钟的照射，便可获得试样表面的迅 速氮化。 关键词：等离子束照射纯铁氮化 Anewmethodfor the [ABSTRACT] nitriding ironis thermalbeamasa pure developedbyusing palsma source，and and mixture plasma usingnitrogenhydrogen asthe surface ofthein— gas workingone，the nitriding ironiscarriedout．Themicrohardnessmea— dustrypure face andsection structure，end surement，phase shape ofthe after are compositionsamplenitridinganalyzedby microhardness diffractionmeter， using meter，X—ray 图1试验设备及系统 SEMand resultshowsthatthe spectrometer．The rapid and Fig．1Experimentalequipmentsystem onthe surfacecanbeobtainedUS— nitridingsample only beam tothe for min— irradiation afew ingplasma sample utes． 等离子枪偏心置于炉顶向下进行照射，纯铁试样经过 beamIrradiationPureiron Keywords：Plasma 1000#砂纸研磨并经机械抛光后被置于高度可调的试 Nitriding 样台上，试样台内部及双层炉壳夹层中均有冷却水流 过。工作气体可采用N2与H2的混合气体或工业 氮化能够提高材料表面的硬度、耐磨性，从而获得 优良的表面性能及延长材料的使用寿命。近年来，渗 的流量比约为4：1。渗氮气体中总有氢的加入，主要 氮工艺主要围绕缩短工艺周期、提高生产率和强化渗 作用是清除表面氧化膜，有助于净化和活化表面，使得 层性能方面进行研