钢表面多元共渗技术的研究现状及展望.pdf

Plating and FinishingAug.2023Vol.45 No.8 Serial No.365钢表面多元共渗技术的研究现状及展望张敏敏1，吕关仁2，孟现本2，田立翔3，李文博4，李鹏飞1，张 琪5*（1.中国铁路济南局集团有限公司 科学技术研究所，山东 济南 250001；2.中国铁路济南局集团有限公司 工务部，山东 济南 250001；3.淄博济铁工务轨道装备制造有限公司 技术部，山东 淄博 255030；4.中国铁路济南局集团有限公司 淄博工务段，山东 淄博 255020；5.中国铁道科学研究院集团有限公司 铁道科学技术研究发展中心，北京 100081）摘要：多元共渗技术是一种有效提高钢表面性能的方法，具有适应性高、可控性好、渗层多样性的优点。该技术可获得具有高耐腐蚀性、高耐磨性、高强度等性能的渗层。本文概述了目前多元共渗工艺的研究现状，简述了渗入元素的研究趋势，进一步分析了催渗剂的发展现状，并对多元共渗技术的发展提出了建议。关键词：多元共渗；钢；渗入元素；催渗剂中图分类号：TQ156.8文献标识码：AResearch status and prospects of multi-element penetration technology for steel surfaceZhang Minmin1，Lyu Guanren2，Meng Xianben2，Tian Lixiang3，Li Wenbo4，Li Pengfei1，Zhang Qi5*（1.Technology Research Institute，China Railway Jinan Group Co.，Ltd.，Jinan 250001，China；2.Works Department of China Railway Jinan Group Co.，Ltd.，Jinan 250001，China；3.Technology Department of Zibo Jitie Track Equipment Manufacturing Co.，Ltd.，Zibo 255030，China；4.Zibo Railway Section，China Railway Jinan Group Co.，Ltd.，Zibo 255020，China；5.Railway Science China&Technology&Development Center，Academy Railway Sciences Co.，Ltd.，Beijing 100081，China）Abstract：Multi-element penetration technology is an effective surface modification method to improve the surface properties of steel，which has the advantages of good adaptability，controllability and various permeating layers.Multi-element penetration technology can obtain permeating layers with high corrosion resistant，high wear resistant，high strength and other properties.In this paper，the research status of the multi-element penetration technology was summarized，the research trend of the element of penetration was stated，the development status of the accelerant agent was further analyzed，and the development direction of the multi-element penetration was proposed.Keywords：multi-element penetration；steel；element of penetration；accelerant agentdoi：10.3969/j.issn.1001-3849.2023.08.009 收稿日期：2022-09-10 修回日期：2022-09-22 作者简介：张敏敏（1989），男，硕士，工程师，email： *通信作者：张琪，email：zhangqi_ 基金项目：中国铁路济南局集团有限公司科技研究开发计划（2022G11）52第 45 卷 第 8 期（总第 365 期）2023 年8 月电 镀 与 精 饰作为当前应用价值最大、社会效益最高的金属之一，钢因其塑韧性优良、平面各向同性高、切削加工成型容易等优点，而被广泛应用在轨道交通、车辆、船舶、航空航天、兵器、电力等行业1-2。随着“材料基因组计划”的提出，机器学习、高通量材料集成技术的引入、各种材料复合技术的迅猛发展及新型淬火碳分配回火工艺的等新技术新工艺的日趋完善及应用3-5。一批具有低密度、高强韧性、高耐磨性及耐高温性能的高强钢、耐热钢、耐磨钢得以研发，并作为铝、镁、铬及其合金的重要升级而在精密齿轮、高端轴承、火箭发动机壳等高端制造业，在高温、高压、风沙等严苛环境，在和谐号、复兴号及新能源汽车轻量化车体、“节能减排”提高超临界发电机组效率中发挥重要作用5-7。然而在服役过程中，因受到风沙冲蚀、雨水冲刷、大气、海洋及核辐射等环境中的Cl、SO2、CO2、次生污染物（如O3）、杂质介质及材料中元素偏聚、位错集聚、晶粒形态、组织不均匀分布等的作用，而引起的化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀及应力腐蚀等多种腐蚀形式，严重影响钢材的服役寿命，引起钢材的失效破坏8-9。研究表明，2014年我国腐蚀成本为 21278.2亿人民币，占当年国民生产总值的3.34%，每3 s中就有5吨钢因腐蚀问题被销毁10。腐蚀问题已经严重影响经济社会发展，造成严重的经济损失和安全隐患，因此采用必要的技术手段提高钢材的耐蚀及其他性能已迫在眉睫。作为解决方案之一，多元共渗技术通过将Re-S-C-N-V-Nb等多种元素根据实际需求渗入工件表面，在工件表面形成具有目标性能可设计的涂层，实现与基体的扩散性结合，具有适应性高、可控性好、渗层多样性的优点，可获得高耐候性、高耐磨性、高强度的表面涂层11-12。但随着使用环境的进一步苛刻，对材料的使用寿命、服役时间和安全系数的要求进一步提高，同时为了更好的推广及应用，对成本的低廉化、生产的高效化也提出了进一步的要求。如何获得高的机械性能、高寿命的共渗涂层及优化生产工艺成为研究的方向。本文概述了当前多元共渗技术工艺的研究现状，简述了多元共渗技术渗入元素的研究趋势，并进一步分析了催渗剂的发展现状，以期对多元共渗技术的进一步研究和应用有一定的启发。1多元共渗工艺多元共渗技术通过工艺上的优化设计，达到扩散激活能的降低，实现降低扩散温度，节约扩散时间的效果。其渗入原子以间隙及金属间化合物的形式与基体组织有机结合形成稳定而致密的界面结构。具有渗速快、渗层性能好的优点。可显著改善钢表面耐候、耐磨、耐高温、抗氧化性能。其实现工艺主要有气体多元共渗、粉末多元共渗、双辉离子多元共渗11-13。随着对材料表面硬度、耐磨性及耐候性等性能要求的逐步提高，单一多元共渗的局限性越来越大，诸如喷丸预处理+多元共渗、激光硬化+多元共 渗、亚 温 淬 火+多 元 共 渗 等 复 合 工 艺 得 以研究14-16。1.1气体多元共渗气体多元共渗是在高温作用下共渗炉中的液体渗剂逐渐气化，处于气态的共渗元素在材料的奥氏体温度或者铁素体温度同时渗入材料基体，在不影响基体材料自身性能的前提下，实现对材料表面的改性16。Wu等人17对C、N元素的扩散行为进行了研究，研究表明气体多元共渗主要以 C、N 共渗为主，C原子小，扩散速度快，但是其在Fe中的溶解度却小于N，所以在气体多元共渗时，C原子先饱和，其析出弥散超细小的C化物，会促进N的扩散，而N原子渗入又会反过来促进C原子渗入，实现彼此相互催渗。胡松飞等人12对Q235钢气体多元共渗试样进行了电化学试验与中性盐雾腐蚀试验，给出了盐雾腐蚀时间参数与电化学测定参数之间的定量关系，采用电化学极化测试参数数据，结合微观组织分析，推导出定量计算中性盐雾腐蚀等级时间公式。章敬保18运用第一性原理中价电子理论（EET）和“双电层”模型揭示了气体多元共渗的腐蚀机理，研究发现Fe-N化合物的最强键上的价电子数（n）、最强键上的价能（E）都远远大于-Fe的n、E。Fe-N化合物层的费米能高于Ni层的费米能。1.2粉末多元共渗工艺粉末多元共渗采用粉末固体材料为渗剂，在加热过程中，粉末渗剂不断活化，释放活性原子，渗入基体表面，生成共渗层19。作为重要的影响因素，共渗时间对粉末共渗的作用一直是研究的热点，相关研究表明，共渗温度为900，共渗时间为48 h时，B-Ni共渗层会随时间的延长而逐渐增厚20。NaCl53Vol.45 No.8 Serial No.365Plating and FinishingAug.2023溶液浸泡作用对共渗性能的影响也得以研究，相关实验结果表明，经NaCl溶液浸泡后，C原子能够富集，形成一定的富碳层，共渗层耐候性得以提高21。华南理工大学的熊成采用B-K-Ni-Al2O3-CD多元共渗工艺，通过合理调配添加的Ni含量，发现Ni粉的加入能够有效调控渗硼过程的硼势，抑制FeB相的生成，增加渗层致密性，获得性能更优的渗层22。1.3双辉离子多元共渗工艺双辉离子多元共渗（DGPSA）是由我国科学家首创的，其在低真空的环境中，利用气体辉光放电产生的等离子体，实现共渗剂电离，活性离子扩散到基材表面，形成具有特殊物理化学性能的合金层。共渗元素含量有较宽的变化范围，合金层厚度可达到数百微米23。南京航空航天大学的陈鹏飞采用双辉等离子多元共渗技术制备Al-Y-Si氧化物与Al2O3-SiO2复合涂层，并对其组织及性能进行评价，结果表明在500 下制备的涂层连续致密，界面没有孔洞和裂纹等缺陷，涂层与基体结合良好，其结合力为66.8 N，涂层的耐腐蚀性和抗热震性能也最佳，如图1所示为不同Y含量材料的极化曲线24。缪斌等25进行了42CrMo钢离子氮碳氧多元共渗并对其动力学进行分析，研究结果表明离子氮碳氧多元共渗后氮原子的扩散系数比传统离子氮碳共渗工艺提高2倍以上，离子氮碳氧多元共渗中氮原子的扩散激活能从传统离子氮碳共渗的 56.12 kJ/mol降低到 25.27 kJ/mol。此外双辉复合技术也得以研发，Wan等26采用织构化双辉技术对45钢进行表面铬/钼共渗。结果表明，表面为织构化和合金化结合，在贫油/干摩擦条件下获得较低的摩擦因数以及良好的耐磨性。图2为双辉技术原理图。1.4复合多元共渗工艺随着钢在使用过程中环境变化多样化、应力应变复杂化，人们对其性能与稳定性的要求与日俱增，传统的单一表面处理方法已无法满足当前需求。通过将两种或者两种以上的表面技术加以优化组合，实现优势互补，发挥协同增强效应，形成具有增强或者互补作用的镀覆层成为研究的热点27。西南交通大学的蒋小龙对50CrVA钢采用亚温淬火+回火+多元共渗复合处理新工艺，复合工艺处理后在保证足够的抗拉强度、屈服强度前提下，实现了低温冲击韧性、疲劳强度和抗腐蚀性能的大幅度提高16。在离子多元共渗复合工艺方面，相关专家也进行了研究，文献 28 采用双辉离子多元共渗+渗碳+淬火+回火复合工艺，发现 W-Mo-Y 合金层经过 500高温回火，出现“二次硬化”。稀土Y元素的加入，可提高渗层的表面硬度、回火硬度及红硬性。郑铖武等29采用表面喷丸诱导低温B-Cr-Re共渗，如图3所示。log(i)/(mA cm-2)Potential E/V 图1Y 含量不同的材料的极化曲线（a）0%，（b）5%，（c）10%，（d）20%24Fig.1Polarization curves of materials with different Y content（a）0%，（b）5%，（c）10%，（d）20%24图2双辉技术原理23Fig.2Schematic diagram of DGPSA23图3650 共渗基体表面B-Cr-Re组织的微观形貌29Fig.3Micromorphology of B-Cr-Re structure on the substrate surface at 650 2954第 45 卷 第 8 期（总第 365 期）2023 年8 月电 镀 与 精 饰可以看到，随着共渗时间的延长，B-Cr-Re共渗涂层更加致密、均匀、连续，平均深度约为12、21、24和22 m。1.5几种多元共渗工艺对比表1为几种工艺的对比分析。由表1可以看出，在几种多元共渗工艺中，粉末多元共渗热传导速率慢，效率低，且其共渗过程中渗剂、催渗剂用量较大，对环境污染较大，工作环境差。气体多元共渗技术共渗温度低，时间短，工件在处理过程中变形小，生产成本低，废气在空气中可以完全燃烧，对环境无污染，但其渗层较薄，不适合重载条件下的零部件。离子多元共渗技术具有渗速快，表面质量好且欲渗金属源极可以重复使用等优点。但是相比上述两种工艺，其成本高，共渗工艺复杂。而复合多元共渗工艺，可以综合应用多种技术的优势，实现优势互补，达到更符合设计要求的涂层结构和工艺方案。2多元共渗渗入元素多元共渗技术实质是通过将多种活性原子渗入零件表面，达到多种元素的叠加效益，实现了多种元素的优势互补，相互促进，从而弥补单元素的不足，获得综合性能优异的界面性能。根据共渗元素的不同，可将多元共渗分为单纯金属或非金属多元共渗、金属+非金属复合多元共渗及稀土多元共渗。其中单纯金属或非金属多元共渗为传统共渗技术，近年来金属+非金属复合多元共渗及稀土多元共渗凭借其在提高多元共渗渗层质量及优化共渗工艺方面的优势而成为研究的焦点24，28-29。2.1单纯金属或非金属多元共渗金属元素例如 Al、Ni、Cr 耐腐蚀性能好，Mn、Mo具有良好的耐磨性能，W、Ti有高的高温稳定性及蠕变性能，V、Nb的加入可以增强钢表面的抗氧化及耐热疲劳性能，此外金属元素之间、金属元素与C、N等非金属元素可以形成稳定的化合物，改变钢表面的微观结构，从而改善钢表面的综合力学性能30-32。而非金属元素目前主要是C、N、O、S、B的加入，通过与基体反应形成Fe-C、Fe-N、Fe-S及Fe-B化 物 等 金 属 间 化 合 物，从 而 实 现 钢 表 面 的 改性16，27，33。近年来随着等离子共渗技术的发展，特别是如加弧辉光离子渗金属、空心阴极放电制备纳米粉等技术的开发及应用。几乎实现了所有金属元素（如 Mo、Ni、Ti、Zr、Nb、Cr、Ta、W 等）的扩渗34。而低温气体多元共渗技术凭借较低的共渗温度、较短的共渗时间，所带来的高效化和成本低廉化而在气体C、N、O、S共渗方面表现出卓越的价值35。2.2金属+非金属复合多元共渗然而单纯金属多元共渗的显著问题是渗入合金元素扩散速度慢，所以金属共渗需要较高的温度和较长的保温时间，且共渗金属多为Ni、Cr、V、Nb等金属，花费较高30-32。而非金属多元共渗容易出现渗层较脆、受冲击易开裂剥落且厚度难以控制等问题16，27。所以进一步研究金属+非金属复合多元共渗技术，实现彼此的优势互补，将更有利于多元共渗技术的推广及应用。樊新民等36研究发现，随着Ni元素的增加，渗硼层的致密度和厚度都显著增加，主要有 Fe2B、Ni4B3和 Ni31相组成。王小红等人37在N80钢表面进行C、N、O、Cr多元共渗处理，并对其组织及耐候性能进行了研究，结果表明，靠近基体处有70 m的Cr-O层及15 m的N化物层，自腐蚀电位正移320 mV。太原理工大学的刘燕萍38采用双辉复合渗镀技术在碳钢表面制备了具有良好膜/基结构的TiN/Ti涂层，通过Ti的过渡层的作用，可有表1不同工艺的优缺点及应用范围16，23，27Tab.1Advantages，disadvantages and application scope of different processes16，23，27工艺技术粉末多元共渗气体多元共渗离子多元共渗复合多元共渗优点渗层均匀，成本低温度低、成本低、无污染变形小渗速快、渗层质量好，无污染综合性能优缺点效率低，环境污染大，工作环境差渗层薄成本高、工艺复杂要进行工艺的复合，所以实施起来较单一共渗要复杂应用范围多应用于石油、化工等领域中作业的零件等腐蚀严重的环境在铁路、汽车配件及零部件、机车车辆等腐蚀较差的领域应用广泛，理论上，所有导电金属元素都可作为渗入元素和基体应用广泛55Vol.45 No.8 Serial No.365Plating and FinishingAug.2023效降低残余内应力，使渗镀层与基体能实现良好地结合。另一方面随着TiN沉积层和基体的成分的差距以及热膨胀系数的差距的减少，使表面TiN沉积层具有了强有力的支撑体。2.3稀土多元共渗随着稀土元素的加入可加速共渗介质的电离，获得更多的活性原子，而大量活性原子会围绕稀土元素生成“气团”，形成高的浓度差，有效促进共渗元素向基体扩散，此外稀土的加入也能增加材料内部空位、位错等微观晶体缺陷，增加材料表面能，有利于活性原子的吸附和扩散，从而实现催渗的效果，加速共渗进程的进行39-40。广西大学的黄双健在65Nb基体钢表面进行N-C-V-Mo-Re多元共渗。发现多元共渗层组织连续致密而厚度均匀，组织组成为细小的等轴晶，物相组成主要为VN、Mo2N、V8C7、Mo2C，由硬质相构成的共渗层表面硬度可达2656.3 HV，经多元共渗后获得更好的耐磨性能如图 4 所示40。Gao 等41对 Q235 钢进行了 W-Mo-Y 多元素共渗处理。发现W、Mo含量由外向内依次递减，元素Y主要分布在晶界，形成大量弥散分布的N化物。通过对渗层元素的分布的研究，稀土元素（Y）的加入对W、Mo原子扩散激活能和扩散系数的影响也被证实，稀土（Y）的加入使Mo原子在渗层中的扩散系数平均增大 1.89倍。使钼原子在渗层中离表面1215、2425、3536 m处钼原子扩散激活能分别降低了5737.72、6511.72和7853.38 J/mol42。2.4不同元素共渗对比如表2所示，金属多元共渗根据目标性能要求，合理选择不同优异性能的金属元素作为共渗元素，但是其扩散速度慢，且在金属元素选择中多为价格较高的稀有金属或者过渡金属，价格较高。非金属多元共渗，多为NH3，N2成本低，但是其渗层较脆，容易脱落。金属+非金属多元共渗实现了两者的优势互补，有利于获得质量较好的层。稀土的添加可达到催渗的效果，提高共渗速度、共渗效率和共渗质量。3多元共渗催渗剂常规多元共渗技术存在共渗时间长、共渗温度高、共渗效率低及共渗层性能较差等问题。为了高效的获得具有优良耐磨、耐候、耐高温等性能的改性层，国内外专业从多个方面进行了研究，目前主要有化学催渗与物理催渗两种方法，其中采用催渗剂加速共渗反应进行成为最有效的方法之一。目前多元共渗技术主要采用化学催渗和稀土催渗40-43两种。其中化学法主要是采用在渗剂或气氛中添加诸如氯化物、氟化物以及碘化物等强腐蚀性物质的方法来实现。在多元共渗过程中这些强腐蚀性物质可以腐蚀、活化工件表面，增强共渗元素的吸附，从而实现催渗43。西北工业大学的李轩研究了使用不同种类催化剂（NaF，NH4F，NH4Cl，NaBr 和 NaCl）对Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面Si-Zr-Y共渗层组织图4试样单位面积磨损量随载荷变化关系40Fig.4Relationship between wear loss per unit area of the samples and loading force40表2不同元素的优缺点及应用范围16，27，30，39-40Tab.2Advantages，disadvantages and application scope of different elements16，27，30，39-40工艺技术金属多元共渗非金属多元共渗金属+非金属多元共渗稀土多元共渗优点渗层结构可控性好，目标设计性好温度低、成本低渗层质量好共渗速度快，共渗效率高，渗层质量好缺点效率低，成本高渗层较脆、受冲击易开裂剥落且厚度难以控制成本较高，工序较多环境污染，影响身体健康应用范围应用广泛，可根据具体目标进行元素种类的优化组合非金属渗层较薄，一般应用于对性能要求不高的场所应用广泛一般应用于对渗层性能要求高的场所56第 45 卷 第 8 期（总第 365 期）2023 年8 月电 镀 与 精 饰的作用。结果发现，采用NaF和NH4F作为催渗剂时获得的共渗层较厚、组织致密，而采用NH4Cl、NaBr和NaCl时制备的共渗层较薄且表面分布有大量的微孔以及ZrO2和HfO2氧化物44。而稀土催渗的机理的解释较为复杂，主要有促进渗剂分解效应（促进渗剂“断键”作用、强还原性作用）、“活性中心”效应、“气团通道”效应及提高空位浓度效应40。此外金属Ti的催渗作用也被研究，在Ti的作用下可以显著增强合金元素向表面富集的趋势，有利于表面合金化，其作用机制与钛氮化物的形成、不稳定态时氮化物的释放及钛的正离子轰击表面造成晶体缺陷浓度增加、表面能增加有关45。4展 望随着我国工业化步伐的加快，新钢种的不断开发应用，高端制造业的蓬勃发展及服役环境进一步复杂严酷。传统的多元共渗工艺逐渐遇到瓶颈，限制了其应用的空间及维度，多角度对当前技术进行优化或者革新，研发新型多元共渗技术，将是现在及未来的重要研究趋势。（1）多元共渗技术工艺方面。从优化热输入方面，改善当前箱式加热为感应加热，实现稳定高效的热输入；从改进激发活化粒子方式入手，考虑引入能量更高更为集中的激光热源和电子束热源；从复合多元技术角度出发，研究预处理+多元共渗+后处理的关系，确定合理的技术组合方案；从模拟计算角度考虑，可采用ABQAUS/ANSYS等软件进行前期温度场模拟，获取有指导意义的技术参数，降低盲目试验带来的成本、时间、精力浪费。（2）多元共渗元素及催渗剂方面。将计算机模拟仿真技术纳入多元共渗元素成分设计中来，通过第一性原理分子动力学模拟计算界面结合能，确定合理的成分梯度；引入“机器学习”，“高通量计算”技术，设计合理的元素搭配及催渗剂的选择；采用细晶化、纳米化共渗材料，提高活化效率，优化共渗层组织结构；进一步研究金属+非金属多元共渗相互催渗作用，降低对催渗剂的依赖；研发并使用催渗效果更好，活化效率更高，但是投入较少的更具性价比的催渗剂。参考文献1 Elabbasy H M,Gadow H S.Study the effect of expired tenoxicam on the inhibition of carbon steel corrosion in asolution of hydrochloricacidJ.Journal of Molecular Liquids,2021(321):114-118.2 Kubzov M,Kiv V,Urban V,et al.Corrosive environment factors and their influence on the development of weathering steel corrosion productsJ.Key Engineering Materials,2020(832):137-146.3 Wang X D,Zhong N,Hsu T.Novel ultrahing-strength nanolath martensitic steel by quenching-partitioning-tempering processJ.Journal of Materials Research,2009,24(1):260-267.4 Dima A,Bhaska R L S,Becke E R C,et al.Informatics infrastructure for the materials genome initiativeJ.JOM:The Journal of the Minerals,Metals Materials Society,2016,68(8):2053-2064.5 牛艳娥,赵芃沛,李宁,等.国内外超高强度钢的研究现状及应用J.兵器装备工程学报,2021,42(7):274-279.6 Gao W,Crowther D,Francis A J,et al.Microstruc-ture and mechanical properties of laser welded S960 high strength steelJ.Materials&Design,2015(85):534-548.7 张新,蔡文河,杜双明,等.Snicro耐热钢的研究现状及应用前景J.机械工程学报,2019,43(1):1-7.8 Sim S,Cole I S,Bocher F,et al.Investigating the effect of salt and acid impurities in supercritical CO2 as relevant to the corrosion of carbon capture and storage pipelines J.International Journal of Greenhouse Gas Control,2013,17:534-543.9 郑凯锋,张宇,衡俊霖,等.国内外耐候钢腐蚀疲劳试验技术发展J.哈尔滨工业大学学报,2021,53(3):1-10.10 姜军,王军阳,金武俊,等.带肋钢腐蚀及其防腐蚀技术研 究 进 展 J.中 国 腐 蚀 与 防 护 学 报,2021,41(4):339-449.11 Alphonas J,Mukherjee S,Raja V S.Study of plasma nitriding and nitrocarburising of AISI 430F stainless steel for high hardness and corrosion resistanceJ.Corrosion Engineering,Science and Technology,2018,53(31):478-486.12 胡松飞,高国庆,杨川.Q235钢气体多元共渗中性盐雾试验时间定量计算的讨论J.材料保护,2016,49(3):27-32.13 Michal K,Natalia M,Popawski M.Two-stage gas boriding of NISI1 in N2-H2-BCl3 atmosphere J.Surface&Coatings Technology,2014,244(15):78-86.14 钟厉,杨再强,韩西.喷砂预处理与离子氮碳氧硫复合工艺J.金属热处理,2013,38(2):112-114.15 王存山,韩立影.激光硬化和渗氮复合处理38CrMoAl57Vol.45 No.8 Serial No.365Plating and FinishingAug.2023钢组织与性能J.材料热处理学报,2014,35(32):216-220.16 蒋小龙.50CrVA钢亚温淬火和多元共渗复合工艺及组织性能探索D.成都:西南交通大学,2012.17 Wu D,Kahn H,Dalton J C,et al.Orientation dependence of nitrogen supersaturation in austenitic stainless steel during low-temperature gas-phase nitridingJ.Acta Materialia,2014,79(41):339-350.18 章敬保.Fe-N化合物与复合处理层抗腐蚀机理及纽织性能研究D.成都:西南交通大学,2017.19 Li X,Zhao Z F,Shan D D,et al.Effect of pulse frequency on solid boronizing process of Cr12MoV steelJ.Heat treatment of metals,2018,43(4):208-212.20 Aneta B,Aleksandra P,Poplawskia M,etal.Effect of laser modification of B-Ni complex layer on wear resistance and microhardnessJ.Optics&Laser Technology,2015,72:116-124.21 Wang B,Xue W B,Wu Z L.Influence of discharge time on properties of plasma electrolytic borocarburized layers on Q235 low-carbon steelJ.Materials Chemistry and Physics,2015,168:10-17.22 熊成.镍对渗硼层组织和性能的影响D.广州:华南理工大学,2018.23 谢瑞珍,周宏伟,邹娇娟,等.双辉等离子表面合金化改善钢铁耐蚀和耐磨性的研究现状J.腐蚀与防护,2015,36(12):1174-1179.24 陈腾飞.Al-Y-Si 氧化物涂层与 Al2O3-SiO2复合涂层的双辉技术制备与性能研究D.南京:南京航空航天大学,2015.25 缪斌,刘晗,范琪,等.42CrMo 钢离子氮碳氧多元共渗及 动 力 学 分 析 J.材 料 热 处 理 学 报,2016,37(8):184-188.26 Wan Y,Xiong D S,Li J L.Cooperative effect of surface alloying and laser texturing on tribological performance of lubricated surface J.Journal Central South University Technology,2010(5):906-910.27 张鹏飞.不同表面处理工艺对高强螺栓钢组织及性能的影响D.成都:西南交通大学,2014.28 吴宏观,蔡航伟,马志康,等.钨钼钇共渗强化层回火硬度及红硬性J.中国表面工程,2012,25(2):63-68.29 郑铖武,王泽力,王大政,等.碳钢表面喷丸诱导低温B-Cr-Re共渗研究J.表面技术,2020,49(5):293-298.30 Zhang L Y,Peng C T,Guan J T,Lv P,et al.Nanocrystalline Cr-Ni alloying layer induced by high-current pulsed electron beamJ.Nanomaterias,2019(9),74-78.31 Zhang C,Peng L,Jie C,et al.Enhanced corrosion property of W-Al coatings fabricated on aluminim using surface alloying under high-current pulsed electron beamJ.Journal of Alloys&Compounds,2017(723):258-265.32 张凌燕.钛基/镍基材料脉冲电子束表面合金化及强化机制研究J.南京:南京理工大学,2019.33 Kulka M,Makuch N,Piasecki A.Nanomechanical characterization and fracture toughness of FeB and Fe2B iron borides produced by gas boriding of Armco iron J.Surface&Coatings Technology.2017,325:515-532.34 徐重.等离子表面冶金技术的现状与发展J.中国工程科学,2002,4(2):36-41.35 胡松飞.气体多元共渗层电化学腐蚀与盐雾腐蚀间定量关系研究D.成都:西南交通大学,2012.36 樊新民,高洁,宋锦柱,等.铬和镍对中碳钢渗硼层组织和生长动力学的影响J.材料热处理学报,2014,35(11):190-194.37 王小红,闫静,陈小时,等.N80钢表面碳、氮、氧、铬共渗层的组织及耐腐蚀性能J.机械工程材料,2010,34(8):54-56.38 刘燕萍.双辉复合渗镀氮化钦陶瓷层及其等离子体特性的研究D.太原:太原理工大学,2006.39 Yan M.F.Effect of lanthanum rare earth addition on low temperature plasma nitridingJ.International Heat Treatment and Surface Engineering,2007,1(3):114-117.40 黄双健.65Nb基体钢N-C-V-Mo-RE多元共渗研究D.南宁:广西大学,2016.41 Gao Y,Wang C L,Li B,et al.Research on W-Mo-Y Multi-Elements Co-Diffusion Treatment and Plasma NitridingJ.Materials Science Forum,2011,704-705:1146-1151.42 高原,张维,李冰,等.稀土(钇)对钨钼原子扩散系数的影响J.稀有金属材料料,2012,41(12):2054-2156.43 安峻岐,刘新继,何鹏.渗碳与碳氮共渗催渗技术的发展与现状J.金属热处理,2007,32(5):78-82.44 李轩,郭喜平.催化剂Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金表面Si-Zr-Y共渗层组织的影响J.金属学报,2012,48(11):1394-1402.45 钟厉,王帅峰,门昕皓,等.38CrMoAl 钢钛催渗等离子氮化工艺研究J.表面技术,2021,50(12):159-166.58