用Mo＋C和W＋C双离子注入H13钢制备表面优化复合层的研究

首次给出了Ｍｏ＋Ｃ和Ｗ＋Ｃ双离子注入Ｈ１３钢合成优化表面层机理的研究结果，包括表面薄碳膜和弥散硬化层的形成。电镜中观察到这些离子注入时晶粒细化和密集位错的出现，同时在晶界间析出相以ＭｏＣ为主，在晶界内析出相则以Ｆｅ２ＭｏＣ和ＭｏＣ为主；这将使晶界强化和位错强化效果增强。Ｘ射线衍射分析表明，注入层中出现了弥散的ＦＥ２Ｃ，Ｆｅ５Ｃ２，ＦｅＭｏ，Ｆｅ３Ｍ０２，ＭｏＣ，ＭｏＣｘ，Ｍｏ２Ｃ，Ｆｅ２ｗ，Ｆｅ７Ｗ６，ＷＣ和Ｗ２Ｃ相。由于这些弥散相的存在使注入层硬度和抗磨损效果均有明显的提高。首次用俄歇分析观察到表面有一层碳膜存在，这将引起表面的自润滑效果。     

C和Mo多重离子注入H13钢的腐蚀性能

研究了C＋Mo＋C注入结构和相变,用多重扫描电位法研究了其抗腐蚀特性,得出了抗腐蚀相生存的条件,以及这些相对抗腐蚀特性的作用,并对其改性机理进行了讨论,实验结果表明,在C＋Mo＋C双注入H13钢中,可有效地提高H13钢的抗性,并能提高点蚀电位,使之更耐点蚀,三重注入生成了含Fe2Mo,FeMo合金相和MoC,Fe5C3,Fe7C3,Mo和MoO等的表面钝化膜,这种钝化膜的存在可提高H13钢的耐腐蚀性和抗 蚀特性,其抗腐蚀和抗点蚀特性优于单注入和双注入,这种多重注入最可贵之处在于既可提高钢表面的抗点蚀特性,又能提高钢表面的抗腐蚀特性。     

C,W和C＋W离子注入钢表面纳米相镶嵌复合层结构电？…

选取质量差异很大的Ｃ,Ｗ和Ｃ＋Ｗ对钢进行离子注入,用ＴＥＭ对注入样品横截面进行结构分析。结果表明：注入层结构发生了明显的变化,形成了纳米相镶嵌复合层,Ｗ注入复合层的厚度大约是相应离子射程的１６．３倍。     

Si^＋和Ti^＋注入H13钢注入层微观结构的研究

利用透射电子显微镜，分析了Ｓｉ＾＋（１００ｋｅＶ，５×１０＾１７ｃｍ＾－２）和Ｔｉ（１００ｋｅＶ，３×１０＾１７ｃｍ＾－２）注入Ｈ１３钢注入微观结构的变化，结果表明，离子注入后板条状马氏体完全消失，Ｓｉ＾＋注入导致注入层晶粒细化，而Ｔｉ注入导致注入层非晶化。     

La离子注入H13钢氧化层结构分析

研究了Ｌａ离子注入Ｈ１３钢的抗氧化特性，运用扫描电子显微镜（ＳＥＭ），背散射能谱（ＲＢＳ）和俄歇电子能谱（ＡＥＳ）对离子注入生成的表面优化层的结构进行了分析，探讨了抗氧化机理，实验结果说明Ｌａ注入Ｈ１３钢能够得到表面改性的良好效果。     

强束流脉冲Ta离子注入H13钢的背散射分析

利用从金属蒸汽真空弧离子源引出的强束流Ta离子,进行Ta离子注入钢的材料改性研究。研究结果表明,在离子注入剂量为5×1017cm-2,平均束流密度为40μA·cm-2,加速电压为42kV下,Ta离子注入能在钢表面形成厚达80nm的合金层。借助卢瑟福背散射(RBS),我们发现表面合金层中Ta的原子百分浓度在15%以上。     

Si^＋,Ti^＋与N^＋注入在H13钢摩擦学性能上的比较

比较了Si~+,Ti~+和N~+注入,包括Si~++N~+与Ti~++N~+双注入对马氏体H 13钢摩擦学性能优化的影响.摩擦学性能由销一盘式试验过程中的摩擦力数据和对磨痕的表面轮廓仪和扫描电镜分析作出定量、定性的评价.结果表明,Ti~+注入和Ti~++N~+双注入的优化效果远比N~+,Si~+注入和Si~++N~+双注入优越,其摩擦系数可由0.7降至0.2以下,耐磨性提高将近2个量级.还用AlES和TEM对离子注入引起注入层成分和微结构的变化进行了研究,并对不同元素离子注入引起上述变化的机理作了初步的讨论.     

靶温对Ti注入H13钢表面强化机制的研究

给出了不同靶温下的Ti注入H13钢的抗磨损特性,并研究了不同靶温对强化机理的影响。注入时靶温为液氮冷却、150和400℃,注入能量和注量分别为180keV和3×10~(17)cm~(-2)。不同靶温下注入后,样品表面硬度不同。但均比未注入样品硬度有明显提高。抗磨损能力也有提高,从液氮靶温注入的1.75倍,150℃靶温的7.7倍到400℃靶温的11.2倍。硬度和抗磨损能力的提高程度取决于不同靶温下注入H13钢表面强化机理的差异。低温注入以位错强化和超过饱和强化为主,150和400℃注入TiC,Fe_2Ti等析出相明显增多,它们以析出相的弥散质点强化为主。     

C和金属(Mo,Ti)离子双注入H13钢抗腐蚀纳米丝状结构的形成

用多次扫描电位研究了金属Mo和Ti与C离子双注入和2种元素注入的顺序对抗腐蚀特性的影响,研究了抗腐蚀纳米相生成的条件,首次观察到细丝状纳米碳化物镶嵌相的形成,以及这些相对抗腐蚀特性的作用,并对其改性机理进行了讨论,扫描电子显微镜观察表明,抗腐蚀的纳丝状纳米碳化物镶嵌相与双注入的注入次序有密切的关系,这种相仅出现在碳为最后的双注入中,特别可贵的是这种细丝状纳米碳化物镶嵌相也能有效地提高抗点蚀特性。     

Y,Y＋C和Y＋Cr注入H13钢表面改性研究

用ＭＥＶＶＡ源引出的强束流Ｙ，Ｃｒ，Ｃ注入Ｈ１３钢改善了注入层抗氧化、耐腐蚀和抗磨损特性，探索了表面改性的机理。实验结果表明单注入和Ｙ＋Ｃ，Ｙ＋Ｃｒ双注入均能得到表面改性的良好效果，双注入效果略好。表面改性的原因是注入样品氧化前后的结构和合金相发生了明显的变化。上述特性的改善和注入层结构变化、钇铁化物析出相的生成以及铁钇氧化物形成密切相关。这些氧化物经短时氧化（１０ｍｉｎ）即可形成。由于这些氧化物     

激光硬化与渗氮复合处理H13钢组织与性能

通过激光淬火/离子渗氮复合方法对H13钢进行表面改性处理,从而提高其表面的性能.利用X射线衍射技术、光学显微观察、扫描电子显微观察、能谱分析技术、显微硬度和纳米测试系统以及高频往复磨损试验,分别研究了离子渗氮、激光淬火、以及激光淬火与离子渗氮复合处理对H13钢改性层组织结构、力学性能、摩擦磨损性能的影响过程和影响机理.结果表明：复合处理工艺可以显著改善改性层的综合性能.和单一渗氮处理相比,复合处理改性层硬度和有效硬化层深度分别从1 180 HV和80μm提高至1 360 HV和550μm,摩擦系数和磨损率分别从0.68和5.78×10^-8 mm³·N^-1·m^-1降低至0.59和1.35×10^-8 mm³·N^-1·m^-1.试样的硬度和耐磨性显著增加,平均摩擦系数明显降低.     

C, W和C+W离子注入钢表面纳米相镶嵌复合层结构电子显微镜分析

选取质量差异很大的C,W和C+W对钢进行离子注入,用TEM对注入样品横截面进行结构分析.结果表明:注入层结构发生了明显的变化,形成了纳米相镶嵌复合层,W注入复合层的厚度大约是相应离子射程的16.3倍.C+W注入改性层是由注入层、过渡层和缺陷层构成的,其厚度为694nm,该厚度是离子射程的25.1倍.3种条件下注入, 其结构变化有明显的差异.用TRIM95程序对3种离子注入的碰撞参数进行了计算,结果表明其结构的变化明显地与注入参数相关.还分析了纳米相镶嵌复合层结构的形成机理.     

Mo注入H13钢抗腐蚀结构的分析

Ｍｏ注入Ｈ１３钢明显地改善了钢表面的抗腐蚀特性，在腐蚀时间１００～２７０ｍｉｎ内，腐蚀电流密度峰值均为饱和值，极化电流密度ＪＤ是纯铁ＪＤ值的９．１％。用扫描电子显微镜观察发现，腐蚀后样品表面出现了密集的圆形和椭圆形的抗腐蚀体，其尺寸为０．５～３μｍ，这种结构具有稳定的抗腐蚀特性。随腐蚀深度的增加，这种抗腐蚀化合物暴露面积增大，因此使ＪＤ达到了饱和值。透射电子显微镜观察表明，Ｍｏ注入层中出现了Ｍｏ２Ｃ和ＦｅＭｏ弥散相，但尺寸为３～３３０ｎｍ，这比抗腐蚀体尺寸小得多，由此可见抗腐蚀体是由许多密集的ＦｅＭｏ和Ｍｏ２Ｃ结合而形成的。     

H13钢的特性及其应用

本文简述了H13钢的特性,综述了H13钢在热锻模、热挤压模、压铸模、塑料模等方面的应用。     

H13钢热处理工艺对性能的影响

采用３种不同的热处理方法，对Ｈ１３钢力学性能的影响进行了研究。结果表明，３种不同处理方法的Ｈ１３钢的力学性能随最终热处理的奥氏体温度及回火温度的变化规律基本相同，但经预处理工艺的ＫＩＣ值为普通热处理后的１．６－１．９倍。     

氮离子注入对W6Mo5Cr4V2钢表面粗糙度的影响

运用Talysurf－6型轮廓仪,详细测量和分析了氮离子注入参数对W6Mo5Cr4V2钢二维和三维表面粗糙度评定参数（如高度参数Ra、Rq、Rtm,间距参数Sm、S、λq和形状参数Δq、Tp％、Rsk、Rku等）的影响结果表明,随注入能量和注入剂量的不同,各评定参数的变化趋势也不同氮离子注入使W6Mo5Cr4V2钢粗糙度高度参数值普遍下降,间距参数值有时增大、有时减小,出现不规则变化同时对不同注入参数的注入表面还进行了自相关函数和功率谱函数分析,发现随注入能量和剂量的提高,在所观察到的频带范围内,各种频率的强度普遍降低,高频成分减少,表面自相关系数减小,使注入试件的表面变得光洁.     

H 13钢激光热处理组织与性能研究

研究了激光热处理对H13钢组织与性能的影响，研究表明：经优化处理的H13钢激光淬火淬硬层厚度达到0．62mm，回火稳定性提高40℃。同时，激光热处理耐磨性比软氮化和普通热处理都明显提高。模具使用寿命比普通热处理提高5倍。     

H13钢表面激光熔覆Ni60A合金组织及性能分析

利用HUST-5000横流CO2激光器在H13热作模具钢表面制备了Ni60A镍基合金涂层。采用金相显微镜和XRD等对熔覆层的微观组织及成分进行了分析,利用显微硬度仪和磨损试验机分别测试了熔覆层的显微硬度和耐磨性能。分析表明,激光熔覆层与基体形成了良好的冶金结合,熔覆层的组织主要由FeNi3、Ni2Si和γ(Fe-Ni)等相组成;熔覆层显微硬度HV0.2在800~900之间,明显高于H13钢基体的硬度。摩擦磨损试验表明,在相同的条件下,熔覆层的耐磨性能是基体的2倍多,且随载荷的增加,磨损量的变化较小。     

不同热处理工艺下H13钢组织性能的变化

文章通过热处理工艺参数的变化研究了H13钢组织结构及力学性能的变化规律.试验结果表明,H13钢经过1050℃淬火、600℃2次回火后获得良好的力学性能,伸长率达到7.55%左右,抗拉强度达到1340 MPa;淬火温度高于1080℃后,奥氏体晶粒明显长大,淬火冷却后晶粒不均匀;回火次数2次最佳.