摘要利用等离子体电解渗技术，在TC4钛合金表面制备了等离子体电解氮碳共渗(PEN／C)层。用x射线和扫描电镜分析了渗层的成分和结构特征；用动电位极化曲线和电化学阻抗谱分析PEN／C渗层在3．5％的NaCl溶液中的电化学腐蚀行为和耐蚀性。结果表明在钛合金表面形成的PEN／C渗层为多孔状Ti(C，N)，它提高了基体的腐蚀电位，增大了电荷转移电阻，减小了腐蚀电流密度。PEN／C渗层提高了钛合金基体的耐蚀性。64029

毕业论文关键词：等离子体电解氮碳共渗；氮碳化钛；极化曲线；电化学阻抗谱

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Characteristics and Corrosion Resistance of Plasma Electrolytic Nitrocarburising Coating on Titanium Alloys                                            

Abstract Plasma electrolytic nitrocarburising(PEN／C)coatings were prepared on TC4

alloys by plasma electrolytic saturation．The morphology and phase composition of the coating were investigated by XRD and SEM；the corrosion

resistance of PEN／C coating Was estimated by potentiodynamic polarization

curves and electrochemical impedance spectroscopy．The results showthat the PEN／C coating composed by Ti(C，N)on TC4 alloys exhibits more noble

Opencircuit potential，higher charge transfer resistance and lower corrosion current density．The PEN／C coating improves the corrosion

resistanceofTC4 alloys．

Keywords EN／C；Ti(C，N)；polarization curve；electrochemical impedance Spectroscopy

1绪论 1

1.1液相等离子体电解渗透技术(PES)概括1

1.2等离子电解沉积原理 2

1.3 选题意义 2

1.4 本课题主要研究内容 3

2.实验及表征方法 4

2.1实验装置 4

2.2 实验过程 5

2.3实验分析方法 5

3实验过程现象及其原理分析 7

3.1实验现象 7

3.2实验现象原理分析 8

4实验数据及工艺参数分析  10

4.1渗层XRD分析  10

4.2渗层微观形貌 11

4.3渗层的硬度 12

4.4耐磨性 13

4.5划痕分析 15

4.6实验中需要进一步改进的地方 17

5讨论 17

结论  18

参考文献19

致谢10 

1.绪论

1.1 液相等离子体电解渗透技术(PES)概括

    液相等离子体电解渗透、渗氮及其碳氮共渗技术是一种新兴的表面技术，与传统的离子渗碳、渗氮及其碳氮共渗技术相比有工件处理时间短、整体工件受热轻微、处理完成可以即时淬火等优点。这种技术是在一个开放的大气环境下，在特殊的电解液中进行，整体工件受热轻微，可以在完成渗氮、渗碳或者碳氮共渗后直接淬火，从而在几分钟内就可以获得高硬度、耐磨、耐蚀的渗层。

    液相等离子渗透技术（PES）属于等离子体电解沉积（PED）[1]的范畴。等离子体电解沉积（plasma electrolytic deposition，PED）是一种利用等离子体电解进行材料表面改性的新兴技术。在处理的过程中，工件作为一个电极（可以是阳极，也可以是阴极[5]）浸在所选择的电解液中，利用电化学方法，在热化学、等离子化学和电化学的共同作用下，在工件表面获得渗透强化层。

  在特定的电解液中，如果阴阳两极间的电压超过一定的范围，就会发生放电现象。这类电解称为等离子体电解[2]。在等离子电解过程中由于气体放电，在电解液中会产生有别于固态、液态、气态的物质第四态“等离子体”。由于弧光放电，电流密度较大，产生的等离子体在电场的作用下轰击工件表面，离子注入到被处理材料中，产生空位和位错，将导致两个方面的影响：一方面，使工件表面的活性原子的浓度提高；另一方面，强化沿晶内扩散，即位错沿着与轰击表面垂直的滑移面移动，其运动的方向与饱和元素（C，N）扩散流的方向重合，从而大幅度提高材料内C、N原子的扩散迁移速度。离子轰击导致浓度梯度提高和扩散系数的增大，使得非金属扩散系数可提高2~3倍，从而使C和N原子的扩散过程得以强化。离子的轰击十分强烈，使得渗透速度加快并不断注入到工件表层，形成一定厚度的渗层。文献综述