第十五届全国表面工程大会

等离子体渗氮作为成熟的金属表面强化技术，已在模具钢、不锈钢、齿轮轴承钢及钛/锆合金等关键材料表面处理中建立工业化应用体系。然而，传统单一渗氮工艺逐渐面临性能瓶颈（表面硬度局限在800~1200 HV，摩擦系数μ>0.5，处理周期>20 h），亟需通过复合强化技术创新开拓等离子体表面工程新范式。本研究团队在前期工作中系统开展了四个维度的技术突破：（1）开发辉光等离子体辅助渗氮层/类石墨碳（GLC）薄膜梯度复合涂层体系，实现硬度与润滑性的协同提升；（2）创新电弧等离子体渗氮过渡层/多元氮化物薄膜复合结构，显著改善腐蚀磨损性能；（3）建立机械喷丸预处理诱导位错通道加速渗氮动力学过程，缩短渗氮周期；（4）提出稀土钙钛矿薄膜催化等离子体渗氮方法，降低渗氮温度。通过构建“复合渗氮层-功能薄膜”多尺度复合涂层体系，本技术路线既保留了等离子体渗氮的深层强化优势（渗层深度≥100 μm），又通过表面功能化改性弥补其耐磨/减摩性能不足，在极端工况（高温/重载荷/强腐蚀）适应性方面产生显著的协同强化效应。

等离子体渗氮、稀土、喷丸、DLC膜、热喷涂