双相不锈钢低温离子硬化处理的研究

发布时间：2020-02-07 06:51

【摘要】：双相不锈钢因具有较高的强度、优良的耐蚀性等优点,被广泛应用于食品机械、化工机械等制造业中。但双相不锈钢硬度较低,限制了其应用。研究在保持其良好的耐蚀性能的前提下,提高其表面的硬度、耐磨性、抗疲劳性等力学性能,以扩大其在工业中的应用范围具有重大意义。目前国内外对双相不锈钢表面硬化处理的研究报道甚少。本文以双相不锈钢低温离子渗氮为切入点,并对双相不锈钢低温离子渗碳、氮碳共渗进行了较深入的研究。分析了这三种处理方法的区别。利用显微硬度计测试了硬化层的表面硬度、硬度梯度、表面脆性；用光学显微镜观察了硬化层横截面金相组织；用X射线衍射仪分析了硬化层的微观结构。研究结果表明,双相不锈钢经过低温离子渗氮、渗碳和氮碳共渗后,处理工艺对表面硬化层的组织结构和性能(表面硬度、硬化层厚度、表面脆性、金相组织、物相结构)的影响规律大致相同：随着硬化处理温度的提高或者处理时间的延长,表面硬度和硬化层的厚度不断提高,最后提高幅度减缓；表面脆性基本不变或略有提高。当硬化处理温度较低时,X衍射图谱中无新相析出,硬化层的横断面在金相显微镜下观察呈白亮色。如果处理温度超过某一临界值,x衍射图谱中开始出现氮化物、碳化物等析出相,这时硬化层的横断面在金相显微镜下观察呈灰黑色。双相不锈钢析出氮化物或碳化物的临界温度分别为：离子渗氮470℃,离子渗碳510℃,离子氮碳共渗460℃。因此,若要实现不损失耐蚀性能的双相不锈钢低温离子硬化处理,处理温度必须低于上述温度。若要获得耐蚀性良好的厚硬化层,可以采用低温长时间的硬化处理工艺。研究还发现,在相同的处理工艺参数下,离子氮碳共渗的速度比离子渗氮、渗碳约快50%。所以相比于低温渗氮和低温渗碳,双相不锈钢低温离子氮碳共渗更具有实际应用价值。
【图文】：

发生改变（如图１－５），这种工艺在不损失不诱钢耐蚀性的前提下显著提高不诱钢的逡逑表面硬度，，而且毫米级的盲孔硬化效果非常好。该工艺适用于药品、食品、饮料行逡逑业的各种索转子、齿轮、阀口等零部件的表面硬化处理，适用于大批量生产的装瓶逡逑生产线，该技术还应用于汽车动力转换控制阀和柴油引擎的喷油组件，也同样适用逡逑于提高螺钉、螺栓、螺母等紧固件晒合区的耐磨性。逡逑

发生改变（如图１－５），这种工艺在不损失不诱钢耐蚀性的前提下显著提高不诱钢的逡逑表面硬度，而且毫米级的盲孔硬化效果非常好。该工艺适用于药品、食品、饮料行逡逑业的各种索转子、齿轮、阀口等零部件的表面硬化处理，适用于大批量生产的装瓶逡逑生产线，该技术还应用于汽车动力转换控制阀和柴油引擎的喷油组件，也同样适用逡逑于提高螺钉、螺栓、螺母等紧固件晒合区的耐磨性。逡逑
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG161;TG142.71

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本文编号：2577112