碳鋼表面氮化鈦陶瓷化耐腐蝕性能研究

【簡介】

氮化鈦以其優(yōu)異的力學性能和化學性能，在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用，成為目前解決耐腐蝕問題的有效方法。本文首先提出了一種新的等離子復合滲鍍合成氮化鈦的方法，該工藝方法形成的氮化鈦組織是鈦固溶體擴散層上均勻分布氮化鈦顆粒和表面氮化鈦沉積層，表面氮化鈦沉積層與基體為冶金結(jié)合，結(jié)合強度高，不會產(chǎn)生剝落且致密。將等離子復合滲鍍合成氮化鈦試樣與未經(jīng)處理的Q235鋼試樣進行耐腐性能比較。結(jié)果表明，前者較后者提高耐腐蝕性能數(shù)倍至數(shù)百倍。

1 復合滲鍍氮化鈦工藝

1．1 工藝試驗

1．1．1 試驗條件

試樣材料：Q235鋼，尺寸：15 mm×15 mm×5mm，表面經(jīng)過磨削加工。

鈦供給源：用 5 mm×30 mm 的Ti絲，置于尺寸為080 mm×50 mm×5 mm 桶形圓周上。絲的間隔上下左右lO～ 15 mm。試樣置于桶形陰極的中間，與絲狀源極的尖端間距約5～15 mm。

1．1．2 試驗方法

利用輝光放電濺射原理、等電位陰極濺射方法、針狀鈦絲的尖端放電效應(yīng)、鈦絲之間以及鈦絲與試樣之間的空心陰極現(xiàn)象 l，將鈦以離子、原子和粒子團的形式濺射出來。首先在試樣表面滲入合金元素鈦，形成鈦合金擴散層。滲鈦保溫結(jié)束后，緊接著在先期僅有工作氣體氬氣的基礎(chǔ)上，通人一定量的氮氣，與氬氣保持一定的混合比。進行滲氮和氮化鈦的復合滲鍍過程。一部分氮原子參與表面氮化鈦的形成和沉積過程，一部分滲入到表層的鈦合金化層中形成含有第二相氮化鈦顆粒和含鈦固溶體的擴散層中。

1．1．3 工藝參數(shù)

極限真空度：3．0×10_。Pa；滲Ti