銅合金離子注入層的組織結(jié)構(gòu)及摩擦特性.pdf

1、本文的研究目的是在不降低La2O3/Cu和C/Cu兩種彌散強(qiáng)化銅合金電導(dǎo)率前提下，提高銅合金的表面強(qiáng)度與耐磨性。采用單獨(dú)注入和氣體離子金屬離子復(fù)合注入的方式將N、Ag、Ni和Zr等幾種離子注入到銅合金中，利用XPS光電子譜對(duì)注入層中元素的深度分布，各深度處元素的化學(xué)態(tài)進(jìn)行分析，采用微載荷顯微硬度計(jì)測(cè)量了硬度，使用物理性能測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了導(dǎo)電性測(cè)量，使用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了摩擦磨損特性。
　　研究結(jié)果表明，氮離子注入銅基體中不形成化合

2、物，在樣品近表面處造成大量的缺陷和位錯(cuò)，其強(qiáng)化機(jī)制主要為位錯(cuò)強(qiáng)化。金屬離子在銅基體中呈高斯分布，注入層深由注入能量和注入離子決定。銀和鎳離子在銅基體中不形成化合物，以單質(zhì)形式存在。但是在鎳的注入層中發(fā)現(xiàn)，由于注入離子的反沖作用，表面的鎳的氧化物在注入基體中形成一定深度的分布；鋯離子注入在基體中形成了CuZr和ZrO2析出相，析出相的數(shù)量與Zr離子的濃度分布有關(guān)；金屬離子注入強(qiáng)化機(jī)制主要為固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化。氮離子注入后注入金屬離子的復(fù)合

3、注入技術(shù)，綜合了兩種注入技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，離子注入層深度加深。不僅形成的析出相數(shù)量增加，而且形成新的析出相。
　　離子注入提高了銅合金的硬度和耐磨性。在摩擦磨損過(guò)程中，注入離子沿位錯(cuò)網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)的“通道效應(yīng)”，進(jìn)一步提高了銅合金材料的耐磨性。氮離子和鋯離子復(fù)合注入效果最佳。
　　氮離子、鎳離子和鋯離子注入銅后，對(duì)電導(dǎo)率影響不大，隨注入劑量增加，電導(dǎo)率呈下降趨勢(shì)；銀離子注入后，電導(dǎo)率略有提高。
　　綜合比較La2O3/Cu和C/C