300M鋼具有強度高、韌性好、疲勞性能優(yōu)良等優(yōu)點,是飛機起落架主要用鋼,但是300M鋼工件在腐蝕性環(huán)境中服役時極易發(fā)生腐蝕開裂導致其失效;此外在起落架的固有接觸中,對300M鋼的硬度耐磨性等力學性能有較高的要求。針對上述問題,本課題采用離子注入技術(shù)在300M鋼表面進行Cr元素注入,制備Cr改性層,并探究其腐蝕、耐磨性能。本試驗取五種不同的離子注入劑量進行工藝試驗研究,五種劑量分別為2.38×10¹⁶、4.77×10¹⁶、9.50×10¹⁶、1.40×10¹⁷、2.80×10¹⁷ions/cm²。采用Trim2008程序模擬離子注入過程,改性層的深度為45nm,在18.2nm處Cr元素含量最高。通過掃描電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)離子注入后試樣表面劃痕減少且劃痕深度變淺,表面更加平整;XRD測試表明試樣表層存在固溶體及部分化合物析出相,離子注入的固溶強化作用提高了試樣的表面強度;由于離子注入的轟擊平整作用,300M鋼試樣表面粗糙度有所降低,但隨著離子注入劑量的增加,在30... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱噴涂過程及原理示意圖

過高的溫度會影響高強鋼的疲勞性能；涂料涂層也是目前廣泛應用的一種技術(shù)，涂料的耐磨性不足以及結(jié)合力低的缺點具有很大的限制。所以新型起落架表面防護技術(shù)究對我國航空工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。離子注入技術(shù)具有其它一般的表面技術(shù)的共同優(yōu)點，即僅改變材料表面的性質(zhì)，而不會基體材料本身的性能彈性、塑性、韌性等。同時，離子注入改性層與基體結(jié)合力高，注素會深入基體改善基體本身的性能，而且離子注入可以選擇任何元素注入基體內(nèi)，不受中的固溶度影響。離子注入在試樣表層產(chǎn)生輻照損傷、固溶強化、彌散強化等方式改善的性能。因此采用離子注入技術(shù)在 300M 鋼表面注入耐蝕性、耐磨性元素，對提高 300M體的腐蝕耐磨性能，延長其使用壽命具有重大的意義。.2 可行性分析本實驗在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，決定選取 Cr 元素為注入元素。Cr 元素在元素周期表中 VIB 族，原子序數(shù) 24，核外電子排布為 3d54s1，晶體結(jié)構(gòu)為體心立方晶胞。Fe 的晶體同為體心立方，圖 1.2 是 Fe-Cr 二元合金相圖，從圖中可以看出 Fe 原子與 Cr 原子無限。

及離子注入設(shè)備選取 300M 鋼，其名義成分為 40CrNi2Si2MoVA，具體含量 鋼加工成 15mm×15mm×4mm 的方形試樣，將試樣依次經(jīng)過)、w7(05)、w3.5(07)號砂紙打磨、拋光，然后浸入無水乙醇中待試樣自然風干后將其放入離子注入腔室中。表 2.1 300M 鋼的主要成分 Cr Ni Mn Si M0.46 0.65-0.95 1.6-2.0 0.65-0.90 1.45-1.80 0.3-度為 99.99wt%的純 Cr 靶材，靶材為圓柱狀帶底盤，圓柱直底盤直徑為 14 mm，厚度為 2 mm。形狀如圖 2.1 所示。

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2942089