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1、3Cr13鋼是一種馬氏體不銹鋼,具有良好機(jī)械加工性能和耐腐蝕性能,廣泛應(yīng)用于在高載荷及腐蝕介質(zhì)作用下塑料模具、彈簧、刃具等,但經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后硬度在HRC30以下,耐磨性差。雖然應(yīng)用等離子表面滲氮技術(shù)能夠有效解決這一問(wèn)題,但對(duì)于形狀復(fù)雜的工件,等離子表面滲氮技術(shù)也無(wú)法發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。目前在眾多表面強(qiáng)化處理方法中,TD(Thermal-reactive Diffusion)法鹽浴處理技術(shù)(熱反應(yīng)沉積技術(shù))具有設(shè)備簡(jiǎn)單,強(qiáng)化效果好,不受工件形狀限制
2、等優(yōu)點(diǎn),但傳統(tǒng)的TD法鹽浴處理技術(shù)同時(shí)也存在不少的缺點(diǎn),例如:熔鹽粘度大,熔鹽成分偏析,工件粘鹽難清洗等。FLiNaK(化學(xué)組成分LiF-NaF-KF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.2%、11.7%、59.1%)鹽成分穩(wěn)定,浴鹽穩(wěn)定不易老化,工件清洗容易。本文使用FLiNaK鹽作為一種全新的TD鹽浴處理基鹽,對(duì)3Cr13鋼進(jìn)行TD法鹽浴處理制備碳化釩滲層。鹽浴配方為:86%FLiNaK+10%V2O5+4%(Si+BC)(wt.%),實(shí)驗(yàn)參數(shù)為:鹽浴處
3、理溫度為900℃,鹽浴處理時(shí)間分別為10h、24h、48h、90h。研究的主要內(nèi)容及成果如下:
(1)利用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)所得VC滲層的表面及截面形貌進(jìn)行觀察,滲層表面含有少量的SiO2,截面形貌顯示,VC滲層能完整覆蓋基體且平整而致密。
(2)利用X射線衍射(XRD)儀,掃描電子顯微鏡能譜(EDS)儀對(duì)碳化釩滲層進(jìn)行物相的鑒別及各元素在滲層中的分布研究,結(jié)果表明滲層物相為碳化釩。隨著鹽浴處理時(shí)間的延長(zhǎng),沿
4、滲層與基體界面到滲層表面方向,碳含量的變化趨勢(shì)由下降轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙?br> (3)使用MM200摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)滲層試樣和基體試樣進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn),結(jié)果表明,在同等條件下,經(jīng)滲釩處理后試樣的耐磨性能是基體試樣的6.22倍,能夠大幅提升基體材料的耐磨性能。
(4)利用電化學(xué)工作站對(duì)滲層的耐腐蝕性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明經(jīng)滲釩處理后,基體材料的耐腐蝕性能提高了約31%。
(5)根據(jù)不同滲釩處理時(shí)間下VC滲層的厚度,研究了其生
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