大氣氣氛下材料表面激光氮化方法的研究及應(yīng)用.pdf

1、為了適應(yīng)現(xiàn)代材料科學(xué)中對材料表面性能改善的需要,該文采用現(xiàn)代實驗方法,研究了常壓下大氣氣氛中材料表面激光氮化的方法.通過對Si,Ti,Fe等半導(dǎo)體材料和金屬材料的激光氮化工藝的研究,探索了適合于不同材料的激光氮化工藝參數(shù).研究了激光功率密度、掃描速度及氮束流的預(yù)熱對氮化結(jié)果的影響;在實現(xiàn)了鐵激光氮化的基礎(chǔ)上,結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目"激光氮化優(yōu)化取向硅鋼磁疇分布的研究",將該方法應(yīng)用于優(yōu)化取向硅鋼磁疇分布、降低鐵損、改善高溫時效性能的研

2、究中.利用XRD方法及電鏡分析方法對激光氮化處理樣品進(jìn)行了分析,并采用自行配置的常效Fe<,3>O<,4>磁流體對取向硅鋼的磁疇結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀測.建立了激光溫度場的數(shù)學(xué)模型,并利用其分別對Si,Ti,Fe的激光氮化溫度場進(jìn)行了計算,從理論上推導(dǎo)出了各材料實現(xiàn)激光氮化的臨界掃描速度,并與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比.對激光氮化的擴(kuò)散過程進(jìn)行了研究,在修正的Fick第一定律的基礎(chǔ)上,考慮到激活態(tài)的氮對擴(kuò)散系數(shù)的影響,對修正的Fick第一方程中的擴(kuò)散系數(shù)