双辉等离子表面合金化改善钢铁耐蚀和耐磨性的研究现状
Review on the Applications of Double Glow Plasma Surface Alloying for Improving Corrosion Resistance and Wear Resistance of Iron and Steel
摘 要
双层辉光等离子表面合金化技术是一种有效提高钢铁表面性能的表面改性方法, 介绍了该技术的技术原理和工艺研究, 综述了该技术在改善钢铁材料表面耐蚀和耐磨性方面应用的研究现状。
表面合金化
钢铁
性能
double glow
surface alloying
iron and steel
property
Abstract
Double glow plasma surface alloying (DGPSA) is an effective surface modification method to improve the surface properties of iron and steel materials. The technological principle and processing research of DGPSA are introduced. The research status of the applications of DGPSA for improving corrosion resistance and wear resistance of iron and steel is reviewed.
中图分类号 TG174 DOI 10.11973/fsyfh-201512014
所属栏目 专论
基金项目 中国博士后科学基金(2012M520604); 山西省青年科技研究基金(2013021013-2)
收稿日期 2014/11/24
修改稿日期
网络出版日期
作者单位点击查看
备注林乃明(1981-),讲师,博士,从事材料表面工程方面研究,
引用该论文: XIE Rui-zhen,ZHOU Hong-wei,ZOU Jiao-juan,LIN Nai-ming. Review on the Applications of Double Glow Plasma Surface Alloying for Improving Corrosion Resistance and Wear Resistance of Iron and Steel[J]. Corrosion & Protection, 2015, 36(12): 1174
共有人对该论文发表了看法，其中：
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】侯志杰,原志明,万小良,等. 钢铁材料拉伸实验[J]. 河南化工,2011,28(8):22-25.
【2】王怀宇,王祖芳. 最近的钢铁材料及应用[J]. 宽厚板,1999,5(2):5,6-8.
【3】徐重,张高会,张平则,等. 双辉等离子表面冶金技术的新进展[J]. 中国工程科学,2005,7(6):73-78.
【4】李家全,余萍,袁斌,等. 双辉光离子渗金属——一种新颖的等离子体表面冶金技术[J]. 物理,1996,25(4):229-238.
【5】高 原,袁 琳,陈选楠,等. Q195钢表面等离子铬-镍共渗的扩散机理分析[J]. 稀有金属材料与工程,2012,41(增2):272-274.
【6】张艳梅,李忠厚,徐重. W-Mo-Co多元共渗扩散交互作用规律研究[J]. 太原理工大学学报,2009,40(3):283-286.
【7】王成磊,高原,卜根涛,等. 工艺参数对等离子合成TiN层相结构的影响[J]. 表面技术,2010,39(2):47-49,60.
【8】刘燕萍,谷海霞,韩培德,等. 辉光等离子放电体在表面合金化技术中的研究[J]. 材料工程,2009(S1):158-162.
【9】王从曾,张振霞. 钢在离子渗金属过程中的碳迁移研究[J]. 北京工业大学学报,2005,31(6):622-625.
【10】王从曾,张振霞,马捷,等. 钢在离子渗金属过程中碳迁移的数值模拟[J]. 北京工业大学学报,2009,35(2):252-257.
【11】池成忠. 碳钢表面中温双辉等离子渗铬合金化及渗层中碳迁移的研究[D]. 太原:太原理工大学,2004.
【12】池成忠,袁庆龙,高原,等. T10钢双辉等离子渗铬改性层的形成条件研究[J]. 中国表面工程,2003(5):20-22.
【13】池成忠,高原,赵晋香,等. T8钢的低温双辉等离子渗铬研究[J]. 太原理工大学学报,2003(3):285-287.
【14】黄俊. 双辉等离子表面冶金Ni-Cr耐蚀钢板若干应用基础问题的研究[D]. 南京:南京航空航天大学,2011.
【15】徐重,王从曾,苏永安,等. 离子渗钨钼技术在手用钢锯条上的应用研究[J]. 金属热处理,1988(3):13-19.
【16】苏永安,王从曾,唐宾,等. 固溶处理对双层辉光离子渗钨钼锯条性能的影响[J]. 金属热处理,1994(6):12-16.
【17】唐宾,王从曾,苏永安,等. 离子渗钨钼锯条性能的研究[J]. 热加工工艺,1993(5):32-34,37.
【18】张旭,张通和,谢锡善,等. 工艺参数对Ni-Cr-Mo-Nb离子多元共渗的影响[J]. 北京师范大学学报(自然科学版),2000,36(6):757-761.
【19】王从曾,苏永安,唐宾,等. 双层辉光离子渗金属主要工艺参数的研究[J]. 热加工工艺,1995(4):7-9.
【20】李莉平,姚正军,阎凯,等. 双辉C-N-Ti渗入顺序对渗层组织及性能的影响[J]. 材料科学与工程学报,2008,26(3):411-415.
【21】张艳梅,李忠厚,徐重. 双层辉光等离子多元共渗源极成分设计[J]. 金属热处理,2009,34(11):18-22.
【22】唐光辉,高原,陈战,等. 双层辉光等离子渗镀铬的研究[J]. 热处理,2010,25(2):19-22.
【23】卜根涛,高原,王成磊. 脉冲电源辉光等离子渗Ti的工艺研究[J]. 稀有金属材料与工程,2010,39(S1):357-359.
【24】徐江,谢锡善,徐重. 基于神经网络的双层辉光离子渗金属工艺预测模型的研究[J]. 机械工程学报,2003,39(2):66-68.
【25】周朴,缪强,张平则,等. Q235等离子渗Nb改性层在5% H2SO4中的腐蚀性能[J]. 江苏航空,2008(增1):149-151.
【26】王从曾,苏学宽,马捷,等. 工业纯铁离子渗镍及其应用研究[J]. 金属热处理,2002,27(8):19-22.
【27】周朴,缪强,张平则,等. 45钢双层辉光等离子渗铌的组织及摩擦性能[J]. 钢铁研究学报,2009,21(9):56-58.
【28】顾雪冬,姚正军,朱晓林,等. 45钢表面双层辉光等离子渗铝[J]. 金属热处理,2008,33(6):61-64.
【29】ZHU X L,YAO Z J,GU X D,et al. Microstructure and corrosion resistance of Fe-Al intermetallic coating on 45 steel synthesized by double glow plasma surface alloying technology[J]. Trans Nonferrous Met Soc China,2009,19:143-148.
【30】顾雪冬,姚正军,朱晓林,等. 45钢表面双辉制备Fe-Al合金层的研究[J]. 江苏冶金,2008,36(1):15-17.
【31】朱晓琳. Q235钢双辉等离子Ni-Cr共渗及其性能研究[D]. 南京:南京航空航天大学,2009.
【32】朱晓林,姚正军,包卫军,等. Q235钢双辉镍铬共渗层的组织结构和耐蚀性能[J]. 南京大学学报(自然科学版),2009,45(2):223-229.
【33】范本惠,潘俊德,郑维能,等. 等离子镍铬共渗在碳钢上的应用[J]. 材料保护,1990,23(8):25-28.
【34】范本惠,徐重,郑维能,等. A3钢板等离子镍铬共渗[J]. 金属热处理,1988(9):37-40.
【35】贺志勇,高原,古凤英,等. 铸铁的等离子表面合金化[J]. 热加工工艺,1994(6):8-10.
【36】刘燕萍,徐晋勇,隗晓云,等. 多层复合渗镀TiN耐蚀性的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报,2006,26(4):227-231.
【37】卜根涛,高原,王成磊,等. 碳钢渗Ti及氮化在硝酸中的耐腐蚀性研究[J]. 热加工工艺, 2010,39(14):127-130.
【38】高原,丁纪岗,贺志勇,等. 离子渗W、Mo层渗碳后碳化物的研究[J]. 电子显微学报,1998,17(5):77-78.
【39】唐宾,苏永安,王从曾,等. 表面冶金高速钢组织的研究[J]. 热加工工艺,1993(1):21-22.
【40】李莉平,姚正军,朱晓林,等. 20钢表面双辉渗镀TiC陶瓷[J]. 东南大学学报(自然科学版),2007,37(6):980-984.
【41】刘小萍,高原,徐晋勇,等. 等离子表面高铬高碳耐磨层的研究[J]. 材料科学与工艺,2006,14(3):251-253,257.
【42】高原,徐晋勇,高清,等. 等离子表面渗铬渗碳耐磨合金层[J]. 工具技术,2006,40(8):30-34.
【43】万轶. 表面织构与合金化改善密封材料摩擦学性能研究[D]. 南京:南京理工大学,2008.
【44】WAN Y,XIONG D S,WANG J. Tribological properties of dimpled surface alloying layer on carbon steel[J]. Journal of Wuhan University of Technology-Mater Sci Ed,2009,24(2):218-222.
【45】WAN Y,XIONG D S,LI J L. Cooperative effect of surface alloying and laser texturing on tribological performance of lubricated surfaces[J]. J Cent South Univ Technol,2010(5):906-910.
【46】刘燕萍,徐晋勇,高原,等. 双辉渗镀TiN陶瓷层摩擦磨损性能的研究[J]. 中国机械工程,2006,17(16):1748-1751.
【47】LIU Y P,XU J Y,KUI X Y,et al. Ceramic alloying with Ti-N deposition and diffusion of multi-layers by plasma surface alloying technique[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2005,15(S3):415-419.
【48】徐晋勇,高原,黄伟,等. 表面高Cr高C合金层摩擦性能的研究[J]. 金属热处理,2007,32(S1):390-393.
【49】徐晋勇,杜丽,刘燕萍,等. 等离子表面Mo-Cr低合金高速钢的摩擦学特性[J]. 材料科学与工艺,2006,14(4):412-415.
【50】徐晋勇,高原,宋宜梅,等. Q235钢表面双层辉光离子强化层摩擦磨损性能[J]. 材料工程,2006(增1):239-242.
【51】徐晋勇,刘燕萍,王建中,等. Cr-Mo等离子表面冶金高速钢及其性能研究[J]. 热加工工艺,2005,17(2):27-31.
【52】郑英,高原. 碳素工具钢560 ℃双辉等离子渗铬硬化的研究[J]. 热加工工艺,2007,36(22):57-59.
【53】李冰,高原,王成磊,等. 等离子W、Mo、Y共渗层的组织研究[J]. 稀有金属材料与工程,2012,41(S2):10-13.
【54】高原,张维,李冰,等. 稀土(钇)对钨钼原子扩散系数的影响[J]. 稀有金属材料与工程,2012,41(12):2154-2156.
【55】王从曾,苏学宽,马捷,等. 45钢表面含钛高速钢渗层的研究[J]. 金属热处理,2004,29(6):18-21.
【56】张艳梅,李忠厚,张平则,等. T8钢表面W-Mo-Co多元共渗层的组织和性能[J]. 太原理工大学学报,2006,37(4):427-429.
【57】吴宏观,蔡航伟,马志康,等. 钨钼钇共渗强化层回火硬度及红硬性[J]. 中国表面工程,2012,25(2).
【58】KUI X Y,WANG J Z,LIU Y P,et al. Preparation process and friction-abrasion property of TiN/TiB2 multi-permeation layer[J]. Trans Nonferrous Met Soc China,2005,15(S3):411-414.
【59】徐江,谢锡善,徐重,等. 双辉多元共渗与电刷镀复合表面耐蚀渗镀层的研究[J]. 金属学报,2002,38(10):1074-1078.
【60】XU J,ZHANG X,XIE X S,et al. Ni-based superalloy surface alloying by double-glow plasma surface alloying technique[J]. Vacuum,2004,72:489-500.
【2】王怀宇,王祖芳. 最近的钢铁材料及应用[J]. 宽厚板,1999,5(2):5,6-8.
【3】徐重,张高会,张平则,等. 双辉等离子表面冶金技术的新进展[J]. 中国工程科学,2005,7(6):73-78.
【4】李家全,余萍,袁斌,等. 双辉光离子渗金属——一种新颖的等离子体表面冶金技术[J]. 物理,1996,25(4):229-238.
【5】高 原,袁 琳,陈选楠,等. Q195钢表面等离子铬-镍共渗的扩散机理分析[J]. 稀有金属材料与工程,2012,41(增2):272-274.
【6】张艳梅,李忠厚,徐重. W-Mo-Co多元共渗扩散交互作用规律研究[J]. 太原理工大学学报,2009,40(3):283-286.
【7】王成磊,高原,卜根涛,等. 工艺参数对等离子合成TiN层相结构的影响[J]. 表面技术,2010,39(2):47-49,60.
【8】刘燕萍,谷海霞,韩培德,等. 辉光等离子放电体在表面合金化技术中的研究[J]. 材料工程,2009(S1):158-162.
【9】王从曾,张振霞. 钢在离子渗金属过程中的碳迁移研究[J]. 北京工业大学学报,2005,31(6):622-625.
【10】王从曾,张振霞,马捷,等. 钢在离子渗金属过程中碳迁移的数值模拟[J]. 北京工业大学学报,2009,35(2):252-257.
【11】池成忠. 碳钢表面中温双辉等离子渗铬合金化及渗层中碳迁移的研究[D]. 太原:太原理工大学,2004.
【12】池成忠,袁庆龙,高原,等. T10钢双辉等离子渗铬改性层的形成条件研究[J]. 中国表面工程,2003(5):20-22.
【13】池成忠,高原,赵晋香,等. T8钢的低温双辉等离子渗铬研究[J]. 太原理工大学学报,2003(3):285-287.
【14】黄俊. 双辉等离子表面冶金Ni-Cr耐蚀钢板若干应用基础问题的研究[D]. 南京:南京航空航天大学,2011.
【15】徐重,王从曾,苏永安,等. 离子渗钨钼技术在手用钢锯条上的应用研究[J]. 金属热处理,1988(3):13-19.
【16】苏永安,王从曾,唐宾,等. 固溶处理对双层辉光离子渗钨钼锯条性能的影响[J]. 金属热处理,1994(6):12-16.
【17】唐宾,王从曾,苏永安,等. 离子渗钨钼锯条性能的研究[J]. 热加工工艺,1993(5):32-34,37.
【18】张旭,张通和,谢锡善,等. 工艺参数对Ni-Cr-Mo-Nb离子多元共渗的影响[J]. 北京师范大学学报(自然科学版),2000,36(6):757-761.
【19】王从曾,苏永安,唐宾,等. 双层辉光离子渗金属主要工艺参数的研究[J]. 热加工工艺,1995(4):7-9.
【20】李莉平,姚正军,阎凯,等. 双辉C-N-Ti渗入顺序对渗层组织及性能的影响[J]. 材料科学与工程学报,2008,26(3):411-415.
【21】张艳梅,李忠厚,徐重. 双层辉光等离子多元共渗源极成分设计[J]. 金属热处理,2009,34(11):18-22.
【22】唐光辉,高原,陈战,等. 双层辉光等离子渗镀铬的研究[J]. 热处理,2010,25(2):19-22.
【23】卜根涛,高原,王成磊. 脉冲电源辉光等离子渗Ti的工艺研究[J]. 稀有金属材料与工程,2010,39(S1):357-359.
【24】徐江,谢锡善,徐重. 基于神经网络的双层辉光离子渗金属工艺预测模型的研究[J]. 机械工程学报,2003,39(2):66-68.
【25】周朴,缪强,张平则,等. Q235等离子渗Nb改性层在5% H2SO4中的腐蚀性能[J]. 江苏航空,2008(增1):149-151.
【26】王从曾,苏学宽,马捷,等. 工业纯铁离子渗镍及其应用研究[J]. 金属热处理,2002,27(8):19-22.
【27】周朴,缪强,张平则,等. 45钢双层辉光等离子渗铌的组织及摩擦性能[J]. 钢铁研究学报,2009,21(9):56-58.
【28】顾雪冬,姚正军,朱晓林,等. 45钢表面双层辉光等离子渗铝[J]. 金属热处理,2008,33(6):61-64.
【29】ZHU X L,YAO Z J,GU X D,et al. Microstructure and corrosion resistance of Fe-Al intermetallic coating on 45 steel synthesized by double glow plasma surface alloying technology[J]. Trans Nonferrous Met Soc China,2009,19:143-148.
【30】顾雪冬,姚正军,朱晓林,等. 45钢表面双辉制备Fe-Al合金层的研究[J]. 江苏冶金,2008,36(1):15-17.
【31】朱晓琳. Q235钢双辉等离子Ni-Cr共渗及其性能研究[D]. 南京:南京航空航天大学,2009.
【32】朱晓林,姚正军,包卫军,等. Q235钢双辉镍铬共渗层的组织结构和耐蚀性能[J]. 南京大学学报(自然科学版),2009,45(2):223-229.
【33】范本惠,潘俊德,郑维能,等. 等离子镍铬共渗在碳钢上的应用[J]. 材料保护,1990,23(8):25-28.
【34】范本惠,徐重,郑维能,等. A3钢板等离子镍铬共渗[J]. 金属热处理,1988(9):37-40.
【35】贺志勇,高原,古凤英,等. 铸铁的等离子表面合金化[J]. 热加工工艺,1994(6):8-10.
【36】刘燕萍,徐晋勇,隗晓云,等. 多层复合渗镀TiN耐蚀性的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报,2006,26(4):227-231.
【37】卜根涛,高原,王成磊,等. 碳钢渗Ti及氮化在硝酸中的耐腐蚀性研究[J]. 热加工工艺, 2010,39(14):127-130.
【38】高原,丁纪岗,贺志勇,等. 离子渗W、Mo层渗碳后碳化物的研究[J]. 电子显微学报,1998,17(5):77-78.
【39】唐宾,苏永安,王从曾,等. 表面冶金高速钢组织的研究[J]. 热加工工艺,1993(1):21-22.
【40】李莉平,姚正军,朱晓林,等. 20钢表面双辉渗镀TiC陶瓷[J]. 东南大学学报(自然科学版),2007,37(6):980-984.
【41】刘小萍,高原,徐晋勇,等. 等离子表面高铬高碳耐磨层的研究[J]. 材料科学与工艺,2006,14(3):251-253,257.
【42】高原,徐晋勇,高清,等. 等离子表面渗铬渗碳耐磨合金层[J]. 工具技术,2006,40(8):30-34.
【43】万轶. 表面织构与合金化改善密封材料摩擦学性能研究[D]. 南京:南京理工大学,2008.
【44】WAN Y,XIONG D S,WANG J. Tribological properties of dimpled surface alloying layer on carbon steel[J]. Journal of Wuhan University of Technology-Mater Sci Ed,2009,24(2):218-222.
【45】WAN Y,XIONG D S,LI J L. Cooperative effect of surface alloying and laser texturing on tribological performance of lubricated surfaces[J]. J Cent South Univ Technol,2010(5):906-910.
【46】刘燕萍,徐晋勇,高原,等. 双辉渗镀TiN陶瓷层摩擦磨损性能的研究[J]. 中国机械工程,2006,17(16):1748-1751.
【47】LIU Y P,XU J Y,KUI X Y,et al. Ceramic alloying with Ti-N deposition and diffusion of multi-layers by plasma surface alloying technique[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2005,15(S3):415-419.
【48】徐晋勇,高原,黄伟,等. 表面高Cr高C合金层摩擦性能的研究[J]. 金属热处理,2007,32(S1):390-393.
【49】徐晋勇,杜丽,刘燕萍,等. 等离子表面Mo-Cr低合金高速钢的摩擦学特性[J]. 材料科学与工艺,2006,14(4):412-415.
【50】徐晋勇,高原,宋宜梅,等. Q235钢表面双层辉光离子强化层摩擦磨损性能[J]. 材料工程,2006(增1):239-242.
【51】徐晋勇,刘燕萍,王建中,等. Cr-Mo等离子表面冶金高速钢及其性能研究[J]. 热加工工艺,2005,17(2):27-31.
【52】郑英,高原. 碳素工具钢560 ℃双辉等离子渗铬硬化的研究[J]. 热加工工艺,2007,36(22):57-59.
【53】李冰,高原,王成磊,等. 等离子W、Mo、Y共渗层的组织研究[J]. 稀有金属材料与工程,2012,41(S2):10-13.
【54】高原,张维,李冰,等. 稀土(钇)对钨钼原子扩散系数的影响[J]. 稀有金属材料与工程,2012,41(12):2154-2156.
【55】王从曾,苏学宽,马捷,等. 45钢表面含钛高速钢渗层的研究[J]. 金属热处理,2004,29(6):18-21.
【56】张艳梅,李忠厚,张平则,等. T8钢表面W-Mo-Co多元共渗层的组织和性能[J]. 太原理工大学学报,2006,37(4):427-429.
【57】吴宏观,蔡航伟,马志康,等. 钨钼钇共渗强化层回火硬度及红硬性[J]. 中国表面工程,2012,25(2).
【58】KUI X Y,WANG J Z,LIU Y P,et al. Preparation process and friction-abrasion property of TiN/TiB2 multi-permeation layer[J]. Trans Nonferrous Met Soc China,2005,15(S3):411-414.
【59】徐江,谢锡善,徐重,等. 双辉多元共渗与电刷镀复合表面耐蚀渗镀层的研究[J]. 金属学报,2002,38(10):1074-1078.
【60】XU J,ZHANG X,XIE X S,et al. Ni-based superalloy surface alloying by double-glow plasma surface alloying technique[J]. Vacuum,2004,72:489-500.
相关信息
