阴极微弧碳氮化处理45#钢过程中电流电压特性的研究

摘要

本文采用阴极微弧碳氮化表面处理方法,在尿素+氯化钾水溶液的电解液体系下,对45#钢表面碳氮化过程电流电压特性进行了研究.试验结果表明,微弧碳氮化处理后,碳氮共渗层表面呈多孔形貌,溶出物堆垛分布在孔洞四周,孔径及溶出物的尺寸和分散性随占空比、频率的变化而改变.随着占空比和频率的增加,溶出物尺寸减小,渗层表面均一度增加.EDS能谱测试表明,经微弧碳氮化处理后C、N元素渗入工件表面;XRD分析表明,共渗层主要由马氏体和少量铁碳化合物、铁氮化合物组成.根据试验结果,电流电压特性曲线可以为阴极微弧碳氮化表面处理方法得到均一稳定的渗层提供指导依据,弧光放电阶段的放电稳定性对渗层的质量影响最大.电解液中发生的反应主要是尿素的分解,阴阳两极附近产生的气体主要有H2、O2、NH3和CO2等.