SS2205雙相不銹鋼表面改性及腐蝕磨損性能研究.pdf

1、等離子體滲氮是一種被廣泛應(yīng)用的材料表面改性技術(shù)，它具有“效率高”、“節(jié)約能源”等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本論文采用陽(yáng)極氮化法對(duì)SS2205雙相不銹鋼進(jìn)行表面改性。首先討論滲氮層厚度增加的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，在氣壓為500Pa時(shí)，420℃保溫4h、6h、10h、18h。陽(yáng)極氮化后，SS2205雙相不銹鋼表面生成以γn相為基的氮化物層，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)滲氮層的厚度逐漸增加，γn相逐漸取代原基體的γ和α相。表面顯微硬度隨著滲氮層的增厚逐漸增大，18h

2、處理后滲氮層顯微硬度達(dá)到1492.73 HV0.05，約為基體的4.5倍。從陽(yáng)極曲線分析中可知，經(jīng)低溫陽(yáng)極氮化，雙相不銹鋼表面的自腐蝕電位提高約0.2V，同時(shí)隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，點(diǎn)蝕電位逐漸升高，而維鈍電流密度略有增大。
　　 在熱力學(xué)分析過(guò)程中，處理溫度為440-500℃，保溫4h。滲氮層隨著溫度的升高明顯增厚。在460℃以上，氮化層中有CrN析出，并且隨著溫度的升高，CrN析出量逐漸增多，導(dǎo)致了周圍基體的貧Cr現(xiàn)象，破壞了雙

3、相不銹鋼的耐蝕性能。
　　 使用往復(fù)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)，在3.5％的NaCl溶液中，對(duì)處理前后的SS2205雙相不銹鋼進(jìn)行腐蝕磨損實(shí)驗(yàn)。載荷為5.7N和9.7N，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為120min，速度為0.033 m·s-1。采用三維共聚焦顯微鏡對(duì)輪廓及磨損量進(jìn)行測(cè)量，未經(jīng)氮化處理的雙相不銹鋼表面磨損很嚴(yán)重，即使在小載荷下磨痕也很深，并且磨痕兩側(cè)出現(xiàn)明顯的塑形變形。氮化處理后的雙相不銹鋼基本沒(méi)有發(fā)生磨損，420℃保溫18h氮化樣品的磨痕內(nèi)部甚