奥氏体不锈钢气体渗氮及耐磨耐蚀性能研究

发布时间：2021-03-16 18:10

　　洗煤和造纸行业大量使用奥氏体不锈钢制作筛板进行筛分作业,滤筛服役过程中因与物料的磨损腐蚀而导致失效,一般寿命较低。本文首先对洗煤筛板和造纸筛分筛板产品进行了分析表征,结果表明不锈钢筛条在洗选工作时承受了固体介质的冲蚀、磨损作用,表面出现了严重磨蚀坑,使服役工件过早失效,造成了生产成本的增加。氮化处理可提高不锈钢表面硬度,改善不锈钢表面的耐磨性。本文选择AISI 304和AISI 316两种奥氏体不锈钢,通过气体催化原位渗氮,实现了不锈钢气体渗氮,提高了氮扩散速率,获得了一定厚度的渗氮层。利用电子探针（EPMA）、场发射扫描电镜（FESEM）和X-ray衍射仪（XRD）对样品进行了微观组织、成分、形貌和物相分析。利用摩擦磨损试验机和三维形貌仪对渗层摩擦系数、磨损率和磨损形貌进行了分析表征,探讨了其往复直线干摩擦磨损失效机理。针对不锈钢产品耐磨、耐蚀工况需求的不同,选取了耐蚀渗氮（430℃）和耐磨渗氮（560℃）两种处理工艺。研究表明,当渗氮温度为430℃时,不锈钢表面形成了致密的S相,层厚约为1Oμm,表面硬度达1000HV。该相具有良好的耐磨耐蚀性,腐蚀电流密度为1.25X 10-6A... 

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１实验基本路线示意图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂａｓｉｃ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｃｏｕｒｓｅ??１．４．２研究内容??

图３．３造纸行业用于粉碎粗纤维的ＡＩＳＩ?３１６不锈钢失效筛网图片（ａ）冷乳（ｂ）氮化??Ｆｉｇ．３．３?Ｐｉｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｆａｉｌｕｒｅｄ?ｓｃｒｅｅｎ?ｍｅｓｈ?ｏｆ?ＡＩＳＩ?３１６?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｐｐｌｉｅｄ?ｉｎ?ｐａｐｅｒ－ｍａｋｉｎｇ??ｉｎｄｕｓｔｒｙ（ａ）?ｃｏｌｄ?ｒｏｌｌｉｎｇ?（ｂ）?ｎｉｔｒｉｄｉｎｇ??

图３．４造纸行业用失效筛网宏观图片??Ｆｉｇ．３．４?Ｍａｃｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ?ｏｆ?ｆａｉｌｕｒｅｄ?ｓｃｒｅｅｎ?ｍｅｓｈ?ａｐｐｌｉｅｄ?ｉｎ?ｐａｐｅｒ－ｍａｋｉｎｇ?ｉｎｄｕｓｔｒｙ??

【参考文献】：
期刊论文
[1]AISI 316L奥氏体不锈钢低温离子-气体复合渗碳温度对渗碳层的影响[J]. 周梦飞,赵程.  金属热处理. 2017(06)
[2]316奥氏体不锈钢低温气体渗碳层组织与强化性能[J]. 马飞,潘邻,张良界,李朋,朱云峰,杨闽红.  材料热处理学报. 2015(06)
[3]浅谈筛网在面粉生产中的应用[J]. 柳春.  现代面粉工业. 2015(03)
[4]国产制浆造纸装备的最新进展[J]. 张辉,赵小玲.  中国造纸. 2014(12)
[5]AISI 316L奥氏体不锈钢空心阴极放电离子源渗氮技术[J]. 李杨,徐惠忠,邱剑勋,徐久军,王亮.  中国表面工程. 2014(03)
[6]不锈钢低温渗氮/渗碳S相渗层技术的研究进展[J]. 孙金全,崔洪芝,赫庆坤,刘赞,陶鹏,阎璐.  热处理技术与装备. 2013(06)
[7]低温盐浴氮碳共渗304奥氏体不锈钢的结构与性能[J]. 付涛,赵程,罗厚杉,曾群锋,张永强,刘聪.  金属热处理. 2011(12)
[8]泵阀用2crl3马氏体不锈钢等离子体基低能氮离子注入研究[J]. 雷明凯,王克胜,欧伊翔,张磊.  金属学报. 2011(12)
[9]奥氏体不锈钢表面强化技术研究及进展[J]. 邢海生,林峰,潘邻.  热处理技术与装备. 2011(02)
[10]35MnVN、40MnVTi非调质钢温锻后的组织及耐磨性研究[J]. 金庆生.  金属热处理. 2006(03)

硕士论文
[1]等离子体基低能氮离子注入AISI 420马氏体不锈钢的工艺研究[D]. 张磊.大连理工大学 2012



本文编号：3086390