奧氏體不銹鋼低溫離子滲碳表面硬化處理設(shè)備及工藝研究.pdf

1、低溫離子滲碳技術(shù)可以在不降低奧氏體不銹鋼耐蝕性能的前提下對其進(jìn)行表面硬化處理，提高不銹鋼表面的硬度和耐磨性能。由于奧氏體不銹鋼低溫離子滲碳技術(shù)對溫度均勻性要求較高，而現(xiàn)有市場上的熱處理設(shè)備不能夠滿足其工藝要求， 本課題首先設(shè)計(jì)并研制了一套適合用于奧氏體不銹鋼低溫離子滲碳的裝置，用AutoCAD對其爐體的豐體結(jié)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、爐體零部件以及液壓升降系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核，從而為低溫離子滲碳處理技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 本文利用

2、低溫離子滲碳技術(shù)，對三種典型的奧氏體不銹鋼(AISI316L、AISI321、AISI304)進(jìn)行表面硬化處理。借助于一些先進(jìn)的分析儀器和分析方法，如場發(fā)射掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、金相顯微鏡(OM)、顯微硬度計(jì)和電化學(xué)分析儀等，對滲碳層進(jìn)行測試和分析。探討滲碳溫度、滲碳時間以及基體材料成分等因素對滲碳層相結(jié)構(gòu)、金相組織、顯微硬度和耐蝕性能等的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，滲碳溫度、滲碳時間和基體材料成分對滲碳層的組織

3、和性能都有重要的影響。在低溫、短時間的處理?xiàng)l件下，可獲得無碳化物析出的γc相滲碳層，隨著滲碳溫度的提高或處理時間的延長，滲碳層厚度增加，但滲碳層中有碳化物析出，表面耐蝕性能有所下降；基體中含有Mo或Ti的奧氏體不銹鋼在低溫滲碳時可以獲得更厚和更硬的滲碳層。 本文對低溫離子滲碳的機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低溫離子滲碳是一個主動吸附—脫附的過程。從陰極表面濺射出的Fe原子與活性碳原子化合生成FexC，已活化的試樣表面主動吸附FexC