奧氏體不銹鋼的低溫液體滲氮耐蝕強化工藝研究.pdf

1、機械科學研究總院碩士學位論文摘要I摘要奧氏體不銹鋼有著出色的耐腐蝕性能，在化工、海洋、石油、儀表制造、食品生物、醫(yī)學等行業(yè)中得到廣泛的應用。它的使用量約占整個不銹鋼產(chǎn)量的65%~70%。奧氏體不銹鋼存在表面硬度低（250~300HV）、耐磨性和抗疲勞性能差。傳統(tǒng)滲氮處理能有效提高奧氏體不銹鋼的表面硬度，但同時出現(xiàn)Cr的偏析與CrN化合物生成，導致奧氏體不銹鋼失去耐蝕屬性。低溫滲氮處理能夠有效抑制CrN的析出，形成傳統(tǒng)滲氮層相當硬度的S相

2、，使奧氏體不銹鋼的耐蝕性不降低。目前國內(nèi)外針對奧氏體不銹鋼低溫滲氮處理工藝的研究主要靠離子法和氣體法實現(xiàn)，液體法只有日本進行過研究。為開展奧氏體不銹鋼低溫液體滲氮工藝研究，本課題利用兩種思路研制出可以在450℃以下使用的低溫滲氮鹽，均取得良好的效果。這兩種鹽CNO濃度均超過了47%。使用自行研制出的低溫滲氮鹽，本文考察了液體滲氮溫度對滲層的成分、組織、結構和性能的影響；430℃和440℃溫度下液體滲氮時間對層深的影響；氫氟酸和電鍍除鈍預

3、處理對層深的影響。比較了低溫離子滲氮和液體滲氮的組織與結構的不同。對一些試驗結果進行了更深入的探討。在430℃對奧氏體不銹鋼進行低溫液體滲氮，相比傳統(tǒng)液體滲氮，沒有發(fā)生CrN的析出；滲層生長隨著時間增長，8h后速度越來越慢；在3%NaCl溶液中，低溫液體滲氮具有更高的維鈍電流，但點蝕電位更高，抗點蝕能力增強；5%鹽酸溶液浸泡試驗表明低溫液體滲氮試樣耐蝕性與未處理試樣相當，但是在6%FeCl30.05molLHCl溶液中耐蝕性要弱于未處理

4、試樣；環(huán)塊磨損試驗表明，低溫液體滲氮試樣和傳統(tǒng)滲氮磨痕相似，摩擦系數(shù)低于未處理試樣，磨損失重大大降低；低溫液體滲氮層和低溫離子滲氮層表面具有相似的結構，截面金相表明前者多了一層未知相，可能是碳原子固溶導致的。關鍵詞：關鍵詞：奧氏體不銹鋼，低溫液體滲氮，S相，耐蝕性機械科學研究總院碩士學位論文摘要IIIsolutionisweakerthanuntreatedsampleringblockweartestshowsthatthelowte

5、mperaturesamplesliquidnitridedconventionalnitridedsampleshavesimilarwearscarsbothcoefficientsoffrictionarelowerthantheuntreatedsamplethusmayreducethewearweightlossgreatlylowtemperatureliquidlowtemperatureplasmanitridedsu

6、rfaceshaveasimilarstructureoflayercrosssectionmetallographiesshowthatthefmergetsonemelayerofunknownphasewhichprobablyresultsfromcarbonsolution.XingHaisheng(materialsscience)DirectedbyProf.PanLinProf.LinFengKEYWDS:stainle