降低奧氏體不銹鋼離子氮化過程中鉻的沉積.pdf

1、本課題針對(duì)AISI304奧氏體不銹鋼進(jìn)行輝光離子滲氮和離子氮碳共滲研究。目的在于提高奧氏體不銹鋼硬度與耐磨性的同時(shí)，不顯著減低其耐腐蝕性能。奧氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，廣泛應(yīng)用于化工、石油、食品和醫(yī)療器械等行業(yè)，但是其硬度低、耐磨性差。為了進(jìn)一步擴(kuò)大奧氏體不銹鋼的應(yīng)用范圍，作者試圖采用脈沖電流輝光離子滲氮的方法對(duì)其進(jìn)行表面處理，提高其硬度及耐磨性。輝光離子氮化具有滲速快、工件變形小、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種金屬材料，特別是不銹鋼

2、零部件，因?yàn)殡x子滲氮前不需要預(yù)先去鈍化處理，離子氮化的陰極濺射效應(yīng)，可以清除不銹鋼表面的鈍化膜。但是離子滲氮提高奧氏體不銹鋼表面硬度和耐磨性的同時(shí)，使其耐腐蝕性能下降。 本文研究了在氨氣氣氛中滲氮溫度、時(shí)間、氣壓和電壓，以及氨氣與丙酮混合氣氛中丙酮含量和共滲溫度對(duì)滲層質(zhì)量的影響，利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、顯微硬度計(jì)、電位儀等檢測(cè)方法對(duì)滲層金相組織、滲層厚度、滲層相組成、表面顯微硬度、極化曲線等進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)

3、果表明： 離子滲氮與離子氮碳共滲滲層組織相似，均由擴(kuò)散層構(gòu)成，擴(kuò)散層表面的白亮層不明顯。滲氮溫度對(duì)滲氮層和氮碳共滲層質(zhì)量影響最大，隨著處理溫度增加，CrN的含量增加，滲層厚度增加，表面顯微硬度先增加后減少，滲層硬度梯度逐漸平緩。滲氮時(shí)間主要影響滲層厚度，隨著滲氮時(shí)間延長，滲層厚度顯著增加。滲氮?dú)鈮簩?duì)滲層厚度和表面顯微硬度影響較大，隨著滲氮?dú)鈮荷?，滲層厚度增大，滲層表面顯微硬度先增加后減小，滲層表面顯微硬度梯度趨于平緩。滲氮電壓

4、影響滲層表面CrN含量和表面顯微硬度，隨著滲氮電壓升高，滲層表面CrN含量減少，表面顯微硬度增加。離子氮碳共滲氣氛中丙酮含量影響滲層表面CrN的含量、滲層厚度、表面腐蝕速度及滲層硬度梯度，滲氮?dú)夥罩屑尤氡欣诮档虲rN的含量，隨著氮碳共滲氣氛中丙酮含量的增加，滲層厚度先增加后減小。 降低奧氏體不銹鋼離子氮化過程中鉻的沉積方法包括：降低滲氮溫度，縮短滲氮時(shí)間，控制滲氮?dú)鈮哼m中，控制滲氮電壓偏高，滲氮?dú)夥罩刑砑颖?。從綜合的角度