304不銹鋼表面等離子滲硼高溫摩擦磨損性能的研究.pdf

1、奧氏體不銹鋼具有良好的加工性、光潔亮麗的外觀，優(yōu)異的耐腐蝕性和強(qiáng)韌性，被廣泛應(yīng)用于要求機(jī)械性能良好的設(shè)備和工件上，如海洋、宇航、軍工、化工、能源、日常生活用品等方面。工件工作時(shí)表面會(huì)承受力的作用，但304奧氏體不銹鋼表面硬度低，承載力弱，易產(chǎn)生嚴(yán)重的粘著磨損，由其制成的零件易在表面或者從表面開始發(fā)生失效，阻礙304奧氏體不銹鋼的進(jìn)一步應(yīng)用。為了提高零件在服役期間的可靠性，單純依靠改變材料整體的性能難度高，耗費(fèi)大，因此，表面改性技術(shù)開始被

2、人們研究和應(yīng)用。雙輝等離子合金化技術(shù)能夠在材料表面制備出性能良好的改性層，明顯提高材料表面的硬度和耐磨性。本文利用雙輝等離子表面滲B技術(shù)，在304不銹鋼表面制備滲硼層，提高304不銹鋼室溫及高溫下的耐磨性。
　　通過對(duì)滲硼層的表面形貌、截面形貌、成分分布、相結(jié)構(gòu)、表面硬度、室溫及高溫摩擦磨損性能的分析，得出如下結(jié)論:
　　(1)經(jīng)過雙輝等離子滲硼處理后，304不銹鋼改性層表面較基體試樣粗糙。硼化層厚度隨工藝溫度升高和保溫時(shí)間

3、的延長(zhǎng)逐漸增加，材料表面硬度也隨之顯著提高。當(dāng)工藝溫度為1000℃，保溫3 h時(shí)，表面形成成分呈梯度分布的硼化層，滲層厚度為18.2μm，表面硬度為1556 HV0.2，約為基體試樣的7.5倍。硼化層主要由FeCrB、Fe2B、FeB和(FeNi)3B相組成。
　　(2)在室溫和高溫干摩擦條件下，隨著滲硼工藝溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，304不銹鋼的耐磨性呈遞增趨勢(shì)，其原因是滲硼層提高了基材表面硬度和抗高溫氧化能力。滲硼試樣的耐磨