[01772567]低压弧光放电等离子体特性及奥氏体不锈钢表面改性研究

利用低压弧光放电产生的高密度等离子体分解、离化含氮碳的工作气体介质，提供高活性、高浓度氮、碳粒子，以应用广泛的镍铬奥氏体不锈钢为研究对象，进行低温表面渗扩氮碳处理，提高表面硬度，改善耐磨、抗蚀性能。探讨表面氮、碳过饱和奥氏体形成的物理本质和强化的微观机制。研究改性层形成的热力学和动力学特性，确定过饱和奥氏体热稳定性和分解的临界温度。工艺过程与渗层结构和性能的关系。利用低压弧光放电的特点：低电压（40-50V）、大电流（30-150A），电子能量高（10-20eV），产生高密度等离子体（约1012 cm-3）、提高气体离化率（约10%），技术特点：设备简单，渗氮既可以在较低的真空度下（如0.4Pa），也可在较宽的范围（0.1-10Pa）进行，粒子运动平均自由程长（10-30cm），基体加较低的偏压（300-1000V），在304奥氏体不锈钢基体上420℃渗氮1小时，表面氮浓度高达（45at%），氮化物层达到8-10微米，硬度在1500Hv以上，在3.5%NaCl溶液中渗层具有很好的抗点蚀能力。