强流脉冲离子束辐照WC-Ni硬质密封材料表面改性研究

• 作者: 张锋刚 朱小鹏 王明阳 雷明凯
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 强流脉冲离子束 硬质合金WC-Ni 表面改性 耐磨性
• 年，卷（期）: 2011,（7）
• 页码范围: 958-964
• 页数: 7页
• 分类号: TG142
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00228

摘要

利用离子能量为300 keV,束流密度为300 A/cm2,功率密度为108 W/cm2,脉冲宽度为70 ns的强流脉冲离子束(HIPIB)对用于核主泵轴密封的WC-Ni硬质合金材料进行了表面辐照处理,辐照次数分别为1,5,10次.利用XRD,SEM和EPMA研究了HIPIB辐照前后WC-Ni硬质合金表层相组成、表面形貌和元素分布的变化,借助显微硬度计和环-块式磨损仪测试了辐照前后硬质合金表层的性能.结果表明,HIPIB辐照硬质合金表层发生由六方碳化物WC向fcc碳化物β-WC1-x转变,转变量随着辐照次数的增加而增加.HIPIB辐照引发硬质合金表层快速重熔和Ni黏结相的择优烧蚀,形成了许多丘状表面凸起,且随着辐照次数的增加,丘状凸起的尺寸增大,当辐照次数增加至10次,形成了网状“峰-谷”起伏结构的重熔烧蚀表面形貌,且具有微区光滑致密化特征.由于HIPIB辐照应力波的显著作用,辐照后硬质合金表层沿深度方向显著硬化,10次辐照后硬化层深度可达160 μm,表面摩擦系数降低38％,耐磨性提高近3倍.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	雷明凯		115	712	14.0	19.0
2	张锋刚		2	0	0.0	0.0
3	朱小鹏		20	97	6.0	9.0
4	王明阳		1	0	0.0	0.0