雙相不銹鋼高溫快速離子滲氮及氮碳共滲表面改性研究.pdf

1、不銹鋼以其優(yōu)良的耐腐蝕性能廣泛的應(yīng)用于化工、船舶、醫(yī)療等領(lǐng)域，但其表面硬度低、耐磨性差的特點使其應(yīng)用也受到一定限制。等離子體滲氮可以在不銹鋼表面形成氮化物，使其硬度、耐磨性顯著提高，是一種應(yīng)用較為廣泛的金屬表面改性技術(shù)。傳統(tǒng)離子滲氮過程中，工件為陰極，爐體為陽極，高電壓作用下含氮氣體被電離，產(chǎn)生大量高能含氮離子，通過滲透擴散獲得一定厚度的改性層。由于離子的轟擊與濺射作用，樣品表面會存在打弧、邊緣效應(yīng)等缺陷。此外，在不銹鋼離子滲氮過程中，

2、為了避免CrN的析出，通常選擇滲氮溫度低于450℃，溫度低，氮原子的擴散速率較慢，因而存在滲氮處理時間較長的問題。
　　針對目前離子滲氮技術(shù)和理論中存在的問題，采用空心陰極放電高溫快速離子滲氮表面改性處理技術(shù)。在一定間隙且?guī)в行】椎碾p層鋼筒組成空心陰極，利用空心陰極放電使雙層陰極圓筒溫度快速上升對樣品進行輻射加熱，加上等離子體放電產(chǎn)生高活性的氮離子的離子轟擊雙重作用，可以使樣品快速(30℃/min)升溫到滲氮溫度。實驗選擇SS22

3、05雙相不銹鋼材料作為研究對象，通過改變離子滲氮過程中溫度，時間以及碳勢等影響因素來探究滲氮過程的動力學(xué)與熱力學(xué)問題。利用金相顯微鏡(OM)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、激光共聚焦顯微分析(CLSM)等測試儀器，測定滲層厚度、相結(jié)構(gòu)及顯微硬度，對耐腐蝕性、耐磨性等性能進行綜合評價分析。
　　結(jié)果表明，SS2205雙相不銹鋼高溫快速離子滲氮及氮碳共滲表面改性處理可以在短時間內(nèi)獲得一定厚度的滲層，樣品表面組織均