等離子表面冶金

前言

磨損是常見的一種失效方式，世界-摩擦學(xué)會統(tǒng)計表明，摩擦損失了世界性一次能源的1／3～1／2，據(jù)有關(guān)資料介紹，磨損給工業(yè)國家?guī)淼膿p失可達(dá)國民生產(chǎn)總值的2％～8％。據(jù)我國冶金礦山、農(nóng)機(jī)、煤炭、電力和建材5個工業(yè)部門的不完全統(tǒng)計，每年僅由于磨損而需要補(bǔ)充的備件就達(dá)100萬t鋼材，相當(dāng)于1545~20億元人民幣。機(jī)械工業(yè)每年所用的鋼材，約有一半是消耗在備件的生產(chǎn)上，而大部分備件是因磨損導(dǎo)致使用壽命不高而失效的。由于磨損失效往往始于材料表面，因而采用先進(jìn)的表面技術(shù)，提高材料表面耐磨性能，對于我國堅持節(jié)約合金元素資源、走可持續(xù)發(fā)展道路具有極其重要的學(xué)術(shù)價值和實用價值。表面工程概念的提出始于20世紀(jì)80年代。1983年，表面工程的概念首次由英國伯明翰大學(xué)Tom Bell教授提出，同年英國伯明翰大學(xué)沃福森表面工程研究所建立，這是表面工程學(xué)科發(fā)展的重要標(biāo)志。1985年《表面工程》國際刊物創(chuàng)刊發(fā)行，1986年國際熱處理聯(lián)合會也改名為國際熱處理及表面工程聯(lián)合會，這些都是表面工程技術(shù)在國際上迅速發(fā)展的標(biāo)志。表面工程已成為20世紀(jì)80年代10項關(guān)鍵技術(shù)之一，90年代又成為加強(qiáng)研究的9項科技項目之一，形成了跨多種學(xué)科的邊緣科學(xué)。同樣，表面工程技術(shù)在國內(nèi)也得到了迅速發(fā)展，1987年中國機(jī)械工程學(xué)會建立表面工程研究所（學(xué)會性質(zhì)），并于1988年11月在北京召開全國首屆表面工程現(xiàn)狀及未來研討會。

內(nèi)容概要

　　利用表面技術(shù)提高材料表面性能，是近十幾年來提高鋼鐵材料耐磨性能的新型工藝技術(shù)。雙層輝光離子滲金屬技術(shù)是一種表面處理技術(shù)，是等離子表面冶金領(lǐng)域中的核心技術(shù)。等離子表面冶金技術(shù)是在離子滲氮技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，《等離子表面冶金：鉻-鉬高合金強(qiáng)化層技術(shù)》對采用我國原創(chuàng)的、具有世界領(lǐng)先水平的表面冶金技術(shù)制備鉻一鉬高合金強(qiáng)化層的工藝及其性能作了詳盡介紹，對該領(lǐng)域的研究學(xué)習(xí)者有一定的參考價值。

作者簡介

徐晉勇，男，1962年生，工學(xué)博士，桂林電子科技大學(xué)教授，碩士生導(dǎo)師。曾先后主持、參加國家“八五”科技攻關(guān)項目、國家自然科學(xué)基金項晶、廣西區(qū)自然科學(xué)基金項晶、廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項晶、橫向項晶等多項科研項目，其中2項獲國家科技二等獎，1項獲省部級科技進(jìn)步二等獎。從事多年機(jī)械設(shè)計制造和等離子體表而治金研究工作。主要研究言向：機(jī)電產(chǎn)品制圖及其產(chǎn)業(yè)化、金屬材料表面治金、輕合鑫的微孤氧化。近年來在中外期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文60多篇，其中30多篇被SXI、EI收錄。獲得國家發(fā)明專利授權(quán)2項、實用新型專利授權(quán)3項。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 表面工程概述1.1.1 機(jī)械零件的失效形式及原因1.1.2 表面工程概述1.1.3 表面技術(shù)簡介1.1.4 現(xiàn)代先進(jìn)的表面改性技術(shù)1.2 雙層輝光離子滲金屬技術(shù)1.2.1 離子滲氮概述1.2.2 雙層輝光離子滲金屬技術(shù)簡介1.2.3 雙層輝光離子滲金屬技術(shù)的特點(diǎn)1.2.4 雙層輝光離子滲金屬技術(shù)的發(fā)展第2章 耐磨材料概述2.1 耐磨材料概述2.1.1 碳對合金鋼性能的影響2.1.2 碳及合金元素在合金鋼中的作用2.1.3 G.Steven“平衡碳”計算法2.2 抗磨白口鑄鐵2.3 高錳鋼2.4 低合金耐磨銅2.5 高速鋼2.5.1 研究低合金高速鋼2.5.2 研制高生產(chǎn)效率的高速鋼2.5.3 大力發(fā)展涂層刀具2.6 高鉻鋼第3章 等離子表面冶金Cr-Mo高合金層制備技術(shù)3.1 試樣制備及檢測方法3.1.1 試驗材料3.1.2 試驗設(shè)備、原理及操作過程3.1.3 試驗檢測設(shè)備3.2 雙層輝光離子Cr-Mo共滲工藝3.2.1 滲金屬試驗結(jié)果及分析3.2.2 滲金屬工藝參數(shù)的確定3.3 滲金屬試驗結(jié)果及分析3.3.1 Cr-Mo共滲試驗結(jié)果3.3.2 滲層成分檢測結(jié)果3.3.3 雙層輝光離子Cr-Mo共滲層X射線衍射檢測結(jié)果第4章 等離子表面冶金CrIMo型強(qiáng)化層的制備工藝及性能4.1 Cr-Mo型強(qiáng)化層試樣的制備及檢測方法4.1.1 Cr-Mo型強(qiáng)化層的制備工藝4.1.2 試驗設(shè)備4.1.3 試驗檢測設(shè)備4.1.4 試驗方法4.2 Cr-Mo型強(qiáng)化層試驗結(jié)果及分析4.2.1 試驗結(jié)果4.2.2 分析與討論第5章 影響等離子表面冶金Cr-Mo型強(qiáng)化層耐磨性能因素分析5.1 低碳Q235鋼復(fù)合處理工藝中淬火、回火溫度對相對耐磨性的影響5.2 低碳Q235鋼復(fù)合處理工藝中深冷處理對相對耐磨性影響5.2.1 深冷處理概述5.2.2 深冷處理對低碳Q235鋼經(jīng)復(fù)合處理形成表面強(qiáng)化層耐磨性的影響結(jié)果及分析5.2.3 深冷處理處析出微細(xì)碳化物的機(jī)理5.2.4 深冷處理促使殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的機(jī)理5.3 低碳Q235鋼復(fù)合處理工藝中含碳量對相對耐磨性的影響5.3.1 合金元素Cr、Mo在鋼中的分布5.3.2 碳化物對耐磨性能的影響5.3.3 低碳Q235鋼復(fù)合處理工藝中含碳量對耐磨性的影響結(jié)果及分析5.4 試驗栽荷對低碳Q235鋼復(fù)合處理試樣相對耐磨性的影響5.4.1 載荷對摩擦因數(shù)的影響5.4.2 載荷對相對耐磨性的影響第6章 等離子表面冶金Cr-Mo型強(qiáng)化層的拉伸性能6.1 拉伸試樣的制備及檢測方法6.1.1 拉伸試樣的制備工藝6.1.2 試驗及檢測設(shè)備6.2 Q235銅經(jīng)不同處理工藝后拉伸試驗結(jié)果及分析討論6.2.1 試驗結(jié)果6.2.2 分析討論6.3 50鋼經(jīng)不同處理工藝后拉伸試驗結(jié)果及分析討論6.3.1 試驗結(jié)果6.3.2 分析討論第7章 雙層輝光離子滲金屬等離子體的研究7.1 等離子體概述7.1.1 等離子體的基本概念7.1.2 氣體的電離7.1.3 等離子體產(chǎn)生的方法7.1.4 等離子體的分類7.1.5 低溫等離子體功能、特性7.1.6 輝光放電理論7.2 等離子體診斷學(xué)7.2.1 等離子體診斷方法的分類7.2.2 等離子體常用診斷方法7.3 雙層輝光滲金屬等離子體光譜診斷7.3.1 雙層光滲金屬等離子體物性測量的理論基礎(chǔ)7.3.2 等離子體局域和部分局域熱力學(xué)平衡的判據(jù)7.3.3 幾種等離子體光譜診斷方法的比較7.3.4 雙層輝光滲金屬等離子體光譜診斷實驗系統(tǒng)7.3.5 陰極殼層的測量7.3.6 雙層輝光滲金屬等離子體電子溫度的研究7.3.7 雙層輝光滲金屬等離子體電子密度的研究后記

章節(jié)摘錄

插圖：根據(jù)經(jīng)典的物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論，一切宏觀物體都是由大量分子或原子組成的；所有分子都處于永不停息的無規(guī)則熱運(yùn)動中；同時，分子間還存在著分子力，這就構(gòu)成了物質(zhì)不同的聚集態(tài)。固體分子之間的作用力比較強(qiáng)，因此它能保持一定形狀，如果使固體分子獲得足夠的能量，比如對它加熱使其溫度升高，則分子無規(guī)則熱運(yùn)動加劇，從而使固體分子間的約束減弱，分子間雖不會散開，但已不能保持固定形狀，這時物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。在外界進(jìn)一步提供能量的情況下，液體分子無規(guī)則熱運(yùn)動進(jìn)一步加劇，若分子力無法保持它們之間的平均距離，分子之間相互分散遠(yuǎn)離，分子的運(yùn)動幾乎是自由的，這就表現(xiàn)為氣態(tài)。如果再對氣體提供足夠的能量，當(dāng)氣體的溫度足夠高時，構(gòu)成分子的原子也獲得足夠大的動能，開始彼此分離，如果能量大到一定程度，一部分原子外層電子就會擺脫原子核的束縛成為自由電子，失去電子的原子變成帶正電的離子，這個過程就是氣體的電離。發(fā)生了電離的氣體（無論是部分電離還是完全電離），稱為電離氣體。它雖然在某些方面跟普通氣體有相似之處，但它的組成比前者多了帶電粒子，更重要的是在性質(zhì)上發(fā)生了本質(zhì)的變化。

后記

本書在編撰過程中得到了桂林電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院黃美發(fā)院長、楊連發(fā)副院長、學(xué)科辦有關(guān)人員、各位同仁的幫助和支持，得到了導(dǎo)師徐重教授、高原教授的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷。在此表示我最誠摯的敬意和最衷心的感謝！本書在編撰過程中得到了太原理工大學(xué)表面工程研究所潘俊德教授、唐賓教授、賀志勇教授、李忠厚教授、劉小平教授、范愛蘭博士、趙晉香工程師和王建民師傅等及太原理工大學(xué)有關(guān)單位和人員的支持與幫助，在此表示衷心的感謝！本書在編撰過程中得到了劉燕萍教授、王建忠博士、隗曉云工程師的大力支持與協(xié)助，在此也表示衷心的感謝！特別感謝北京印刷學(xué)院張廣秋教授、葛袁靜教授、張躍飛博士和傅亞波碩士為本書編撰工作提供的便利和幫助。本書在編撰過程中廣泛地借鑒并吸收了國內(nèi)外同行近年來的研究成果，在此也表示衷心的感謝！本書的出版得到了科學(xué)出版社有關(guān)編輯人員的支持，在此一并致謝！最后要感謝我的妻子、孩子和父母、姐妹以及所有親人對我的默默支持和無私奉獻(xiàn)！

編輯推薦

《等離子表面冶金:鉻-鉬高合金強(qiáng)化層技術(shù)》是由知識產(chǎn)權(quán)出版社出版的。

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