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    2. 316L不銹鋼低溫等離子體滲氮與性能研究

      (1)380℃低溫輝光等離子滲氮處理12h后,AISI316L不銹鋼試樣表層獲得了滲氮層,結合金相及EPMA分析,外徑相同的圓環,當比表面積為0.3cm 2 kg-1時,試樣滲氮后滲氮層中N元素分布均勻,沒有明顯的富集,其N元素表面最多,越靠近基體,N元素含量越低,呈遞減分布,滲氮層中Cr元素呈現遞減分布,但沒有N元素遞減那么陡峭。當比表面積增大到0.7cm 2 kg-1時,滲層厚度相比比表面積0.3cm 2 kg-1試樣厚13μm,且有很明顯的析出物,滲氮層經腐蝕后呈白亮層與黑色層的混合物,滲氮層一半呈黑色,析出嚴重,N元素的分布不均勻,在硬質相中N元素的分布很少,反而有明顯的Fe元素富集,富集區域呈現團簇狀。

      (2)在相同的低溫輝光等離子滲氮工藝條件下,AISI316L奧氏體不銹鋼試樣比表面積越大,滲氮層越厚,表面硬度越高;AISI316L不銹鋼基體硬度為240HV 0.05,低溫滲氮后,不同比表面積試樣表面硬度分別達到1015HV 0.05、1080 HV 0.05、1176HV 0.05;滲氮試樣表面硬度相比未滲氮試樣表面硬度提高了4~5倍。

      (3)AISI316L奧氏體不銹鋼低溫輝光等離子滲氮后,在干摩擦條件下,顯著降低摩擦系數,提高了摩擦磨損性能,比表面積越大表面硬度越高,滲氮層越厚,摩擦系數越低,耐磨性越好,磨損量越少。試樣表面硬度越小,氮滲層越薄,摩擦系數越大,且磨痕上面有皸裂現象,摩擦磨損性能越差。

      (4)AISI316L不銹鋼基體的點蝕電位為-0.4115V SCE,對應的腐蝕電流為3.196×10-6A/cm 2,隨著比表面積的增加,低溫滲氮處理后試樣點蝕電位分別為-0.4272V SCE、-0.4532V SCE、-0.4683V SCE,對應的腐蝕電流分別為3.773×10-6 A/cm 2、5.534×10-6A/cm 2、6.656×10-6 A/cm 2。低溫滲氮處理后點蝕電位相比AISI316L不銹鋼基體略有下降,但基本維持在同一水平;相同工藝條件下,試樣比表面積越大,滲氮層析出物越多,點蝕電位越低,腐蝕電流越大,耐蝕性越差。

      (5)380℃低溫輝光等離子滲氮處理12h后,300系列奧氏體不銹鋼試樣表層獲得了雙滲氮層,結合金相及EPMA分析,試樣滲氮后滲氮層中N元素分布均勻,沒有明顯的富集,其N元素表面最多,越靠近基體,N元素含量越低,呈遞減分布,滲氮層中Cr元素也呈現同樣的規律,Ni元素及Mo元素在整個滲層及基體中分布很均勻,沒有發生明顯的富集,且其橫截面含量沒有變化,說明NiMo元素在滲氮中很穩定,不會形成氮的化合物。而γN相顯著提高了300系列奧氏體不銹鋼表面的硬度,AISI 304L不銹鋼滲氮后滲層最厚,表面硬度最高,其所對應的摩擦系數最小,摩擦系數在0.75左右,AISI 316L不銹鋼滲氮滲層及表面硬度相比AISI 304L不銹鋼較低,其滲層所對應的摩擦系數較AISI 304L不銹鋼滲層的摩擦系數較大,摩擦系數在0.82左右,AISI 321滲氮滲層最薄,表面硬度最小,其所對應的摩擦系數最大,摩擦系數在0.96左右。

      (6)300系列奧氏體不銹鋼低溫滲氮后,點蝕電位和300系列奧氏體不銹鋼基體維持在同一水平,點蝕電位在-0.4115V左右,AISI304L不銹鋼滲氮后試樣腐蝕電流為8.522×10-7 A/cm 2,腐蝕電流相比AISI304L不銹鋼基體減小了一個數量級,AISI316L不銹鋼滲氮后試樣腐蝕電流為3.165×10-6 A/cm 2,AISI321滲氮后試樣腐蝕電流為3.441×10-6 A/cm 2,與基體相差不大。

      文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管

      文章地址:http://www.scrfile.com/Info/View.Asp?Id=1173

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