稀土钇注入H13钢抗氧化模型和增强抗氧化特性的途径

用俄歇、扫描电镜和微区分析研究了Ｙ注入低铬钢（Ｈ１３）抗氧化机理。注入适当量的Ｙ到钢中是提高Ｈ１３钢抗氧化性能的关键因素．注入和氧化过程中Ｃｒ向钇注入层下面富集则起到相辅相成的作用．观察到了Ｙ，Ｃｒ和氧的相互作用，以及多层氧化物结构的氧化皮，这种结构的出现将氧原子限制在０．５μｍ范围之内．观察到易脱落的菜花状氧化物在未注入区和表面缺陷处生成，并研究了这种氧化物生成条件和防止的措施．最后给出了Ｙ注入Ｈ１３抗氧化多层结构模型．     

Y,Cr离子注入碳钢耐蚀改性研究

用失重法、电化学方法、金相及俄歇电子能谱分析研究了碳钢离子注入Ｙ，Ｃｒ元 素在海水，ＨＦ，Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ３ＰＯ４中的耐腐蚀改性作用．结果表明：稀土Ｙ注入后 使碳钢耐水溶液腐蚀性能提高；Ｙ，Ｃｒ复合注入使碳钢表面产生钝性，局部诱发小孔 腐蚀；Ｙ在表面注入层均匀富集产生的非平衡态合金化作用是耐蚀性提高的主要原 因；注入过程中高能离子轰击引起的表层微观结构变化对耐蚀强化起着一定的作用； Ｙ，Ｃｒ复合注入合金化的耐蚀改性效果更佳。     

GCr15钢和40Cr钢N＋注入后表面残余应力研究初探

本文研究了Ｎ＋注入ＧＣｒ１５钢和４０Ｃｒ钢表面残余应力的变化及沿层深的分布情况。结果表明：Ｎ＋注入后，材料表面残余应力（均为压应力）均有增加趋势，在近表层几个μｍ内增加较明显，并且随着注入能量和剂量的不同，表面残余应力增加趋势亦不同，离子注入使材料表面残余压应力的增加，有利于改善材料的摩擦学性能。     

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。     

注氮不锈钢耐酸腐蚀行为研究

在 ８０ ｋｅＶ能量下．将不同剂量的氮离子注入到 １Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢表面；用电 化学及物理表面分析等方法研究了注氮不锈钢在混酸介质中表面耐蚀改性机理。结果 表明：不锈钢经氮离子表面改性注入后，其耐蚀改性能力随注入剂量的不同而差异较 大。适当的氮离子注入使材料的极化电阻提高；维钝电流密度下降；表面有非晶层产 生，使材料耐蚀性大大提高。当注入剂量较大时，表面层形成弥散的氮化物相，导致 耐蚀性下降。     

MgO：V^2＋和MgO：Cr^3＋的四角畸变与零场分裂

Ｃｒ＾３＋和Ｖ＾２＋离子分别掺进晶体ＭｇＯ时，将引起局域结构产生四角畸变，本文研究了掺杂晶体ＭｇＯ；Ｖ＾２＋和ＭｇＯ；Ｃｒ＾３＋的ＥＰＲ零场分裂Ｄ，理论计算和实验观察基本一致；并指出，ＭｇＯ：Ｖ＾２＋局域结构的四角畸变程度应小于ＭｇＯ：Ｃｒ＾３＋。     

用Mo＋C和W＋C双离子注入H13钢制备表面优化复合…

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的形成。电镜中观察到这些离子注入时晶粒细化的密集位错的出现，同时在晶间析出相以ＭｏＣ为主，在晶界内折出相则以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，Ｆｅ３Ｍｏ２，ＭｏＣ，ＭｏＣｘ，Ｍｏ２Ｃ，Ｆｅ２Ｗ，ＦｅＷ６，     

离子注入形成表层耐蚀合金的结构分析

本文介绍利用美国伯克利Ｌａｗｒｅｎｃｅ实验室的Ｍｅｖｖａ金属离子注入机在退火后的纯铁表面进行多种元素离子注入．利用透射电子显微镜对表层合金及次表层中的第二相作了电子衍射结构分析，并研究了离子注入所形成的表层耐蚀合金的组织、结构及其腐蚀性能。结果表明：纯铁表面注入能量为３８～５５ｋｅＶ，剂量为（０．５～６）×１０１６／ｍ２的Ｃｒ＋，Ｎｉ＋，Ｔｉ＋多种元素的离子，能在表层形成非晶＋微晶型的耐蚀合金，次表层中形成Ｔｉ２Ｎｉ合金第二相，并有大量位错。     

铁基合金上几种常见氧化层开裂及剥落的声发射研究

用声发射（ＡＥ）技术研究了铁基合金上几种常见氧化层在恒温氧化和随后冷却过程中发生的开裂及剥落行为。获得了ＡＥ累积计数及温度对时间的变化曲线。通过显微镜、扫描电镜的观察和Ｘ射线射衍物相分析，确定了实验合金表面氧化层的主要物相。结果表明：除了加Ｓｉ合金的氧化层在恒温氧化过程已开裂外，其余合金的氧化层均在冷却时开裂并剥落。Ｆｅ２５Ｃｒ－１０Ａｌ合金上α－Ａｌ２Ｏ３层的开裂及剥落最为剧烈。Ｆｅ－２５Ｃｒ－７．５Ｎｂ合金的Ｃｒ２Ｏ３层ＡＥ总计数远远高于Ｆｅ－２５Ｃｒ合金。而Ｆｅ－２５Ｃｒ－４Ｔｉ和Ｆｅ－２５Ｃｒ－９Ｍｎ的情况与Ｆｅ－２５Ｃｒ大体相同。     

WC—Co硬质合金的MEVVA源离子注入表面改性研究

采用了卢瑟福背散射，俄歇电子能谱和Ｘ射线衍射等现代表面分析技术，研究了Ｔａ离子米注入和Ｔａ＋Ｃ双注入的钴粘结碳化钨硬质合金表面的微化学和微结构变化。在此基础上，进行了进口和国产的ＷＣ－Ｃｏ刀具的Ｔａ注入和Ｔａ＋Ｃ双注入的表面改性研究，取得了明显的应用效果。     

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.     

双注入匹配的计算机模拟和Ti^＋＋N^＋双注入的实验结果

为在金属中形成所需要的合金或金属间化合物而采用双重离子注入技术.2种注入离子注入能量和注量需要合理匹配.还考虑了溅射效应和扩散效应存在时的各种修正.在计算机模拟的基础上,对 Ti~++N~+双注入 H13钢中 Fe_2Ti,TiN 和 Fe_2N 等化合物进行了测量.这些合金相和金属间化合物的形成提高了钢表面抗磨损特性.还讨论了双注入金属表面的硬化机理.     

钒和碳双注入钢的纳米结构、强化机制和抗磨损特性

研究了V C双重离子注入合成纳米结构、相变和抗磨损机制．研究表明，注入后可改变钢的成分，V与Fe原子比最高可达到28％；形成了纳米相弥散强化结构和无序相强化结构．从而提高了钢表面硬度，表面硬度可提高23％～146％；抗磨损也有着明显的提高，磨损阻抗为未注入钢的2．2～3．6倍．     

钼和硫同步注入9Cr18不锈钢的摩擦磨损性能

钼和硫2种离子同步注入9Cr18不锈钢样品.用针盘摩擦磨损实验机测定了注入样品的耐磨性能,用俄歇电子能谱仪(AES)测量注入样品成分深度分布,并检测了样品硬度.与钼或硫单独注入9Cr18样品相比,钼和硫的同步注入使样品的摩擦因数和磨损寿命显著改善,此改性效果与注入层中注入的元素分布的叠加有关.采用计算机模拟了注入过程,模拟的结果有助于揭示改性层的特点和注入增强效果的机制.     

A STUDY OF THE TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF NITROGEN-IMPLANTED GCr15 BEARING STEEL AND 40Cr STRUCTURAL STEEL

Friction and wear properties of nitrogen-implanted GCrI5 bearing steel and 40Cr structuralsteel were studied under different implantation conditions. It is found that physical and mechani-cal properties, as well as chemical properties of the surface layer are greatly changed by ionirradiation, such as the decrease of surface roughness, the increase of hardness accompanied withthe occurrence of compressive stress, etc.. The results of SEM and Ferro-spectroscopy show thatthese variations in surface properties closely associated with changes in the microstructure causegreat variations in friction and wear conditions, and mechanisms between implanted andunimplanted specimens. Changes in the surface microstructure with iron implantation were identi-fied by Auger electron spectroscopy, transmission electron microscopy and X-ray photoelectronspectroscopy. By means of the orthogonal experiment method, test results for each differentimplantation condition and original hardness of the materials under the same wear test conditionwere comprehensively analysed and discussed.     

Xe^＋离子注入聚合物Q膜的拉曼光谱研究

分析了Xe~+离子注入聚合物Q膜的拉曼光谱,对原始Q膜的拉曼谱线进行了指定.实验结果表明,随离子注入量的增加,其分子结构的特征谱线逐渐消失,当注入剂量达1×10~(17)Xe~+/cm~2时,注入层中原始膜的全部谱线消失,只在～1550cm~(-1)处出现宽的拉曼峰,说明注入层的分子结构遭到破坏,出现类似非晶碳的结构,注入层的电导率增加与其结构变化密切相关.     

Y含量对汽车变速箱AK30镁合金显微组织及 力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、维氏硬度和拉伸-压缩试验机等手段,评价Y含量对AK30镁合金微观组织和力学性能的影响。研究结果发现,Y含量能够显著影响AK30镁合金凝固组织和力学性能。当合金中没有添加Y元素时,AK30镁合金的晶粒粗大,晶界处有大量的Mg_3Zn相分布,力学性能最差。当合金中添加1%的Y元素时,AK30镁合金的晶粒尺寸没有发生变化,依然较大;但晶界处的Mg_3Zn相却在减少,而合金的晶内却出现了少量的Mg_3Y相,合金的力学性能增加。当合金中的Y含量增加到2%时,晶粒细化,晶体内析出了大量的Mg_3Zn相与α-Mg相组成的共晶组织,力学性能达到最大值。当合金的Y含量增加到4%时,晶粒粗化,且大量的Mg_3Zn脆性相在晶界处析出,合金的力学性能下降。为了提高AK30镁合金的力学性能,应该向AK30镁合金中添加2%的Y元素。     

Fe-C-Cr-Mn系亚稳奥氏体基铸造合金的耐磨性研究

采用ＭＭ２００磨损试验机、Ｘ射线衍射仪、扫描电镜、透射电子显微镜等研究了Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ－Ｍｎ等亚稳奥氏体基铸造合金的耐磨性、结果表明：在摩擦损过程中,表层亚稳奥氏体应力诱发大量的位错,层错和α马氏体相变,并且它们与奥氏体组织有很好的强韧性匹配。从亚表层到磨损表面方向的硬度逐渐增加,具有梯度分布特征,使材料耐磨性大大提高,优越于２５Ｃ马氏体基白口铸铁。