试析反应电火花制备tin沉积层工艺研究

《试析反应电火花制备tin沉积层工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河北农业大学硕士学位论文反应电火花制备TiN沉积层工艺研究姓名：张辉申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：马跃进2009-06-08摘要反应电火花沉积把电火花沉积技术和原位合成技术有机地结合起来，利用电火花沉积过程的冶金反应特点，使保护气作为反应气与熔融的电极材料、基体材料与发生反应，在沉积层中生成金属氮化物增强相。采用DZ-1400型电火花沉积/堆焊机，以工业氮气（纯度99.5%）为保护气和反应气，以纯钛TA2为电极，在钛合金TC4表面制备了TiN沉积层，并对沉积层显微特征及工艺参数对TiN沉积层厚度和耐磨性的

2、影响进行了分析。通过研究单点强化点的形貌特征及其元素分布特点，沉积层表面形貌特征，所含元素和物相的特点，沉积层截面的金相组织特征和元素分布规律，分析了沉积层中TiN的显微特征。结果表明：单点强化点中心形成微坑，四周呈溅射状，N元素主要分布在坑的周围。沉积层表面比较平坦，呈浅金黄色，主要含有Ti、N、O、C元素。沉积层主要由立方结构的TiN相组成，同时存在少量的Ti2N。沉积层截面可分为沉积层、结合区、基区三部分。结合区与基体之间是冶金结合，TiN在沉积层纵向分布较均匀，结合层到表层均有TiN。沉积层厚度是评价反应电火花沉积

3、TiN沉积层工艺性的一个重要指标。沉积参数如输出电压、电容量、频率、反应保护气流量和比沉积时间等均对沉积层厚度和质量有较大影响。只考虑输出电压、电容量、频率、反应保护气流量等沉积参数对沉积层厚度的影响时一般放电能量不宜过大，而宜采用中档工艺规范进行沉积，高电压匹配中档电容是较为理想的选择；随着电火花沉积频率的增加，TiN层厚度也是不断增加的；N2流量也是越大越好。试验证明，经电火花表面沉积过的工件,其耐磨损性能均有显著提高,其磨损量不足是基体材料试件磨损量的一半。考虑输出电压、电容量、频率、N2流量等沉积参数对沉积层磨损量

4、的影响时一般放电能量也不宜过大，同样采用中档工艺规范进行沉积，低电压匹配中档电容是较为理想的选择；工作频率和N2流量都是越大越好。关键词：反应电火花沉积；工艺参数；厚度；耐磨性StudyonTechnicsoftheReactiveElectronSparkDepositionTitaniumNitrideCoatingAuthor:zhanghuiSupervisor:Mayue-jinMajor:AgriculturalMechanizationEngineeringAbstractThereactiveelectro

5、nsparkdepositionorganicallyunifiestheelectricsparkdepositiontechnologyandthein-situsynthesistechnology.usingelectricsparkprocessofdepositionforthemetallurgyreactionprocesscharacteristic,theprotectionatmosphereastheresponseatmospherewasrespondedwiththeelectrodemate

6、rialandthesubstratematerialwhichhadbefused,producedmetalnitride.UsingtheDZ-1400electricsparkdepositionmachine,taketheindustrynitrogen(purity99.5%)astheprotectionandresponsemad,takepuretitaniumTA2astheelectrode,haspreparedtheTiNcoatingonthetitaniumalloyTC4surface,a

7、ndanalyzedtothemicrostructureoftheTiNcoatingsandtheinfluenceofthecraftparametertothethicknessandwearingresistanceofTiNcoatings.Throughtheresearchonthesimplestrengthenpoint`spatterncharacteristicanditstheelementdistributedcharacteristic,thedepositioncoating`ssurfac

8、eappearancecharacteristicandtheelementcharacteristic,thephasecharacteristicandthedepositioncoatingsectionmicrostructurecharacteristicandtheelementdistri