材料科学基础第章固态相变讲课文档.pptVIP

材料科学基础第章固态相变;**;**;**;**;**;**共析转变;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;

奥氏体转变过程

包括四个阶段：

1.奥氏体形核;

2.奥氏体晶核向铁素体

和渗碳体两侧长大;

3.渗碳体溶解;

4.奥氏体成分均匀化。;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;**;

调质后的

表面淬火

高频淬火

火焰淬火;2.渗碳钢和渗氮（氮化）钢;**;*;图1.5是中空阴极(HCD)等离子体电子枪示意图。

HCD(Hollow-Cathode-Discharge)等离子体电子枪以

低压真空辉光放电产生的等离子体作为电子源，与热丝

阴极电子枪相比，HCD电子枪可获得束径较大的电子

束，并且具有低电压、大电流的输出特性。;*;*;*;激光熔覆示意图见图2.3(a)，断面形貌和组织形态见附

图(表改质p136)。;2.激光表面合金化(Alloying)

激光表面合金化，是利用激光能量使预置层和基体

表面一起熔化，并在基体表面一定深度处形成熔池。由

于基体表面元素和预置层元素之间的相互混合扩散，在

基体表面形成一种既不同于基体成分、也不同于预置层

成分的新合金层。

激光合金化示意图见图

2.3(b)，断面形貌和表面形

貌见附图(表改质p142)。;但采取分段真空或者加设

金属箔电子透过窗(厚25

μm的Al、Ti及其合金)等

特殊办法，也可以把电子

束引入到大气中，在常压

下完成表面淬火。

电子束表面淬火,可采

用两种方式实现电子束与

工件之间的相对运动。

一种是调节偏转线圈

的电流使电子束移动，而

工件静止。其特点是控制

精度高，定位准确。

另一种方式是电子束

静止不动，通过移动载物

台使工件移动。;不足或膨胀系数不协调而造成的涂层开裂和剥落现象。离子注入

的缺点是注

入层较浅(通

常≯1μm)，

也不能处理

复杂工件的

凹腔表面。

离子注入

装置如图2.4

所示。

离子注入

有缺点比较

见表2.2。;

3.激光加热真空蒸镀

图3.3是激光加热真空蒸镀装置示意图。

通过透过窗

将高能密度的激

光束引入到真空

室内，在蒸发材

料表面聚焦后，

是材料的表层瞬

间气化。利用激

光法，可蒸镀

Al2O3、MgO、

石墨等难以蒸发

的物质。

为保证材料

均匀蒸发，防止;与基体间的结合。

常规混合与界面混合的预沉积层,可以是单层,也可

以是多种元素交替沉积的多层结构,每层约为10nm厚。

动态离子混合，是在蒸镀或电沉积的同时，用离子

束进行轰击的

工艺方法。

通过控制蒸

镀或电沉积的

速度和时间，

可在基体上形

成任意厚度的

合金层或化合

物层。用动态

离子混合法成

功地制备了

AlN和BN。;3.3离子镀

3.3.1离子镀的原理与特点

1.离子镀原理

离子镀是借助惰性气体在

真空条件下的辉光放电，使

蒸发后的一部分原子离子化

并处于活性状态，然后在外

加电场作用下向基体表面加

速冲击而沉积成膜的工艺过

程。离子镀原理见图3.5。

2.离子镀特点

惰性气体辉光放电产生的

离子和部分电离的蒸发材料

离子,向带负电的基体(工件)

表面冲击时形成溅射效应,不

仅对基体表面有清洗作用，;2.DC三极、四极离子溅射

三极或四极溅射(右图)是

以DC二极溅射为基础,在真

空室内设置热阴极。由于热

阴极能够产生足够的电子，

因此可在较低电压(0-2kV)

和低真空(1.33×10-1至6.65×

10-2Pa)条件下完成溅射镀膜。

DC二极、三极或四极溅

射装置,只能用于导电性靶材的溅

射镀膜。如果用高频(13.56MHZ)

电源取代直流电源(右下图)，利用

离子和电子的移动速度差,在绝缘

性靶材表面感应形成负偏压,即可

对绝缘性靶材溅射镀膜。;谢谢大家！