纯钛表面等电位空心阴极辉光放电无氢渗碳的研究

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1、单位代导：１００１７学号；２０１２０２０２４化索石满化义聲炼硕±研究生学位论文题目纯铁表面等电位空心阴极辉光放电无氨渗碳的研究研究生赵云专业领域机械工程校内导师周海教授校外导师李争显教授，日期：２０１５６１９．年月日北京石油化工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究王作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要＇贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识

2、到本声明的法律结果由本人承担。。作者签名：备為日期：令（砰巧却关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京石油化工学院有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京石油化工学院。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。□论文暂不公开注释：本学位论文属于暂不公开范围，在＿＿年解密后适用本授权书。因非暂不公开论文注释：本学位论文不属于暂不公开范围，适用本授

3、权书。作者签名：扭／日期：妙巧勾饰９式校内导师签名：阳日期；鴻学位论文数据集中图分类号TG178学科分类号430.20论文编号201202024密级公开学位授予单位代码10017学位授予单位名称北京石油化工学院作者姓名赵云学号201202024获学位专业名称机械工程获学位专业代码085201北京石油化工学院优应用摩擦学与表面工课题来源秀学科带头人培育计研究方向程技术划论文题目纯钛表面等电位空心阴极辉光放电无氢渗碳的研究关键词纯钛，等电位空心阴极辉光放电，无氢渗碳，耐磨性，耐蚀性论文答辩日期2015.05.31*论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓

4、名职称工作单位学科专长校内指导教师周海教授北京石油化工学院校外指导教师李争显教授西北有色金属研究院评阅人1评阅人2评阅人3评阅人4答辩委员会主席陈耀昌教授级高工北京第二机床厂有限公司答辩委员1焦向东教授北京石油化工学院答辩委员2赵国新教授北京石油化工学院答辩委员3刘占民副教授北京石油化工学院答辩委员4曹建树副教授北京石油化工学院答辩委员5朱加雷（秘书）副教授北京石油化工学院注：一.论文类型：1.产品研发2.工程设计3.应用研究4.工程/项目管理5.调研报告6.其他二.中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三.学科分类号在中华人民共和国国家标准（GB/T13745-9）《学科分

5、类与代码》中查询。四.论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要纯钛表面等电位空心阴极辉光放电无氢渗碳的研究摘要钛及其合金是20世纪中期发展起来的重要的结构金属材料。它以其密度低、比强度高、耐蚀性及生物相容性好而被广泛应用。但钛的表面硬度低，导致其耐磨性差，且容易发生粘着磨损，并且在还原性酸中容易发生腐蚀。为了弥补其不足，可采用钛的表面合金化处理。本实验采用等电位空心阴极等离子辉光放电技术对纯钛TA1进行表面改性，以石墨为源极材料，在石墨的源极结构设计上，采用双层石墨罩体，双层石墨罩体的外层为碳钢罩，在最内层石墨罩体内放置纯钛TA1工件，在纯钛TA1工件上下均匀分布针状石

6、墨源极，此石墨源极结构设计的优点在于，在低于纯钛TA1相变温度条件下，对其进行等电位空心阴极等离子辉光放电无氢渗碳时，能保证石墨源极的溅射效率，以及纯钛TA1工件周围的碳浓度，稳定工件周围的渗碳氛围，最终在提高纯钛TA1表面物理化学性能的同时，保证纯钛力学性能不受损失。本实验温度为700℃、750℃和800℃。实验结果表明，试样表面形成了一层4.0～8.0μm的合金渗层，合金渗层由TiC相组成，试样的最高显微硬度为1298HV0.2，为原始试样的5.43倍。通过静拉伸试验表明，纯钛表面经过等电位空心阴极辉光放电无氢渗碳后，试样的抗拉强度较原始试样有所提升，试样抗拉强度能达到49

7、6.95MPa，与原始的工业纯钛TA1的抗拉强度366.57MPa相比提高了近35.6%，伸长率与原始试样相比相差不多，但断面收缩率略有降低。分别利用摩擦磨损试验仪和电化学工作站分析了试样的摩擦学性能和在NaCl、H2SO4和HCl溶液中的耐蚀性能。结果表明，试样的减磨性能提高，在3.5%的NaCl溶液中，个别试样的腐蚀速度为2.35×10-4mm/a，只是纯钛TA1基体的1/10；在0.5mol/L的H2SO4溶液中，个别试样的腐蚀速度为1.67×10-3mm/a，只是纯钛TA1基体的1/