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不鏽鋼高氮層的製備技術

2020-03-05 11:07:48

近年來,以F}18Cr_18Mm2M。_(0.45~0.9)N為代表的高氮奧氏體不鏽鋼所表現出的優異的力學性能和耐腐蝕性能越來越受到人們的重視.由於氮是氣體元素,製備高氮鋼需要特殊工藝及專用設備,例如增壓電渣重溶、反壓鑄造及粉末冶金等方法.因此,高氮鋼的應用受到很大的限製.實際上,就高氮不鏽鋼的應用而言,通過提高不鏽鋼的表麵氮含量就可以顯著提高其表麵硬度及耐蝕能力.目前,表麵氮合金化或滲氮已經表現出很大的優勢,但是其表麵氮化層通常小於500mm,不便於再加工.

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高溫滲氮工藝是指在高溫及含氮氣氛下保溫一定時間,獲得較厚的滲氮層,使鐵素體不鏽鋼或奧氏體+鐵素體雙相不鏽鋼的表麵層最終轉變為高氮奧氏體不鏽鋼組織的工藝。本文通過對雙相不鏽鋼進行高溫滲氮,研究了加熱溫度、保溫時間、氮氣壓力等參數對高溫滲氮工藝的影響規律,以期為高氮不鏽鋼的深入研究和進一步應用提供新的技術途徑。

在加熱溫度不低於1200℃、保溫時間不小於24h、氮氣壓力不低於0.2MPa的工藝條件下,可以在不鏽鋼中獲得單側厚度約在2.0mm以上的滲氮層.對於厚度在5.0眥n以下的試樣,則可以做到完全貫穿滲氮,其中經1200℃/0.3MPa/h工藝路線處理的厚度為4.2mm的試樣已經全奧氏體化,用億436氧氮測定儀測得平均氮含量為1.0%.因此,采用高溫滲氮工藝來提高不鏽鋼表麵的氮含量是行之有效的.通過高溫高壓短時間表麵滲氮,可使不鏽鋼表麵獲得高性能的高氮層,並使鐵素體不鏽鋼或雙相不鏽鋼通過滲氮發生奧氏體轉變,獲得性能梯度變化的多相複合不鏽鋼材料。


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