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摘要本课题利用液相等离子电解渗入技术（PES）对40Cr钢进行了处理，研究了电压、时间、电解液配比等工艺参数对样品组织及硬度的影响。结果表明，经PES处理后，样品的组织由外白层、内白层、扩散区及心部组织组成。白亮层的厚度随处理电压和时间的增加而增大。在甲酰胺-氯化钾电解液体系下，样品的表面物相为Fe3N；而在甲酰胺-氯化钾-四硼酸钠电解液体系下，样品表面的物相为Fe3C。5587
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最佳工艺条件为：处理电压155V、处理时间25in、有机溶液占电解液比例为85%左右。在该工艺条件下获得的白亮层厚度达50μm，白亮层显微硬度达820HV0.1。
关键词 40Cr 液相等离子体 电解渗入 显微硬度
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Study on the plasma electrolytic saturation for 40Cr steel
Abstract
In this issue,40Cr steel is processed with plasma electrolytic technology, researching the affect of voltage、time、electrolyte ratio etc. to the organization of the sample. The results show that the organization of the sample consist of the outside white layer、inside white layer、diffusion zone and core part organization .With the increasing of voltage and time, white layer increases. In this system of formamide-KCl, the surface phase of sample is Fe3N. In this system of formamide-KCl-Na2B4O5, he surface phase of sample is Fe3C. The optimum conditions : voltage of 155V、time of 25min、organic solvents is about 85% of electrolyte .In the process conditions, thickness of white layer reaches 50μm, microhardness of white layer reaches 820HV0.1.
Keywords 40Cr plasma electrolytic technology microhardness
目 次
1 引言•• 1
1.1 液相等离子体电解技术（PES）原理 2
1.2 液相等离子体碳氮共渗机制••4
1.3 选题意义和主要研究内容•7
2 实验方法• 9
2.1 实验装置及实验材料•• 9
2.2 实验步骤10
2.3 实验工艺参数••10
3 结果与讨论••11
3.1 XRD分析结果•11
3.2 工艺参数对样品组织的影响•14
3.2.1 电压对渗层组织的影响14
3.2.2 时间对渗层组织的影响•18
3.2.3电解液配比渗层组织的影响•21
3.3渗层硬度分析•24
3.3.1渗层截面显微硬度分析•24
3.3.2渗层表面显微硬度分析•24
4实验中待解决的问题25
结论••26
致谢 •27
参考文献•28
1 引言
随着等离子体技术的发展，实验室产生的等离子体不再局限于真空低气压气体放电，而产生等离子体的环境从真空到大气压到液相放电，发展愈来愈全面，愈来愈成熟。从应用的角度来看，真空环境产生的等离子体需要的真空系统设备复杂、费用高、条件苛刻，如果能以大气压放电等离子体代替，其效率将会大大提高。按放电环境产生的实验室低温等离子体可以分为：气体环境和液体环境，气体环境又分为真空环境和大气压环境。大气压低温等离子体在工业生产中得到越来越广泛的应用，它的独特性质可能使现代技术在许多快速发展的领域中出现重大突破。液体环境中的等离子体称为液相等离子体，包括微弧氧化、非平衡放电等离子体及电解等离子体沉积等。液相等离子体放电的研究起始于水溶液中的瞬间放电现象。人们认识到，瞬间放电能在水中形成等离子体通道，而放电通道内的等离子体具有很高的能量，可产生高温、冲击波和很强的紫外光辐射。
钢铁的等离子渗氮技术发展较快，而且在当前的工业生产中应用比较广泛，但是传统的离子渗氮技术面临处理时间长（数小时），工件容易变形，生产效率低，设备费用较大等问题，而且反应的密闭真空室里进行，液相等离子体电解渗氮技术解决了这些问题，它是一个在开放的大气环境下，特定的电解液中，处理3～5分钟即可获得渗氮层，因此是一个很有应用前景的表面处理技术。