不同氣氛下YG8硬質(zhì)合金的鉭、釔離子注入研究.pdf

1、硬質(zhì)合金以其優(yōu)良的物理機械性能而廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。但是在一些較為極端的應(yīng)用條件下它也顯示了耐腐蝕性能較差、易磨損以及壽命短的缺點。
　　本文旨在通過離子注入貴金屬鉭、稀土金屬釔及其共注以改善 YG8硬質(zhì)合金的表面耐摩擦磨損性能、耐腐蝕性能以及硬度值。在不同的注入劑量和注入氣氛下研究了注入層的形成，并對注入樣品進行相關(guān)結(jié)構(gòu)表征并分析其性能表現(xiàn)的機理。
　　我們用金相顯微鏡對注入層的表面形貌進行觀測，用小射角X射線衍射(GXR

2、D)分析了注入層成分及相組成，用X射線光電子能譜(XPS)分析了所含元素形態(tài)和濃度-深度分布；使用維氏硬度計測量注入前后的硬度值大小，在摩擦磨損試驗機上分析測試摩擦性能，用Reference600電化學(xué)腐蝕測試系統(tǒng)測試注入層的耐腐蝕性能。
　　實驗結(jié)果表明，離子注入在 YG8硬質(zhì)合金表面形成一層銀白色且均勻的改性層；XRD檢測到了注入元素以化合物新相形式出現(xiàn)；拉曼光譜分析證明了注入樣品表面的單質(zhì)碳元素以石墨相形式存在，這是基體WC

3、中的C被置換出來的結(jié)果；通過濺射前后的XPS全譜圖以及元素深度剖析，得到各物相的變化情況及存在形式。
　　硬度測試結(jié)果表明，注入之后顯微硬度有了一定的提高，其中雙注入情況下的提高幅度較大；離子注入樣品的摩擦系數(shù)和原來基體相比有較大的降低，表現(xiàn)最好的是1.5×1017 ions/cm2劑量的釔注入樣品，其摩擦系數(shù)由原來的1.2降低到0.3，改性顯著，其它注入樣品的摩擦系數(shù)降低幅度在20％～80%之間，氮氣氣氛下的離子注入則對樣品的摩