王建青，景 勤

(燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北 秦皇岛 066004)

0 引言

金属锆以其优异的抗辐照性能而在核技术领域有着重要应用，对锆进行强化改性来获得强度更高、耐磨耐蚀性能更强的结构材料值得期待[1-2]。双辉等离子表面渗镀技术在表面强化与改性方面效果显著且具有渗层结合强度高、不存在氢化氧化问题、渗镀元素可选范围广等诸多优势，发展空间和应用前景广阔[3-5]。从渗镀元素来讲，铜是锆合金的一种重要合金元素。在锆铌合金中添加少量的铜(Zr-2.5Nb-0.5Cu)对提高其耐腐蚀性能具有显著作用[6-7]。正是由于铜元素的显著作用，研究者开发出了含铜锆合金系列HANA-6和HANA-3等[8]。

双辉等离子表面渗镀工艺中，对渗镀效果具有明显影响的因素较多，而且各影响因素与渗层厚度或物理化学性能之间并非线性关系。因此，要研究工艺参数与渗镀结果之间的内在规律，需要通过大量实验并加以分析，目前尚未建立成熟的数学模型[9]。文献[10]、[11]通过大量不同参数下的比较实验，分别给出了Ti6Al4V合金双辉等离子渗铌、渗铬的优化工艺。正交实验在双辉等离子渗镀工艺优化方面作用显著，如文献[12]通过正交实验，研究了工业纯铁在双辉等离子渗钼过程中各因素对渗层厚度的影响。文献[13]研究发现，0Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢在双辉等离子渗铪过程中，对渗层影响最主要的因素是温度，其他因素依次为时间、电压、气压、极间距。在双辉等离子渗镀实验中，不同基体和渗镀元素所需要的工艺参数存也存在较大差异。……