AISI304奧氏體不銹鋼離子碳氮共滲試驗(yàn)內(nèi)中與后果(1)
奧氏體不銹鋼在高溫下(<450℃)離子滲氮能夠失去不含鉻氮化物的氮擴(kuò)充奧氏體相γN,該相不僅存在高硬度,好的耐磨性,還存在比原奧氏體不銹鋼更好的耐侵蝕性能[1~2]。然而奧氏體不銹鋼離子滲氮也存在有余,滲氮層硬度梯度大,高脆性和滲層薄招致絕對低的接受載荷威力。奧氏體不銹鋼高溫(<550℃)滲碳同樣能夠失掉不含鉻碳化物的碳擴(kuò)充奧氏體相γC,固然該相的硬度沒有γN大,然而滲碳層薄厚更大些,同聲滲層中硬度逐步升高和散布無利于接受更高的載荷且存在更高的韌度。旋片式真空泵
那末對奧氏體不銹鋼采納離子碳氮共滲,能夠同聲失掉存在離子滲氮的高硬度滲層,又存在離子滲碳的高薄厚滲層,改善了滲層的硬度梯度。
白文采納N2,H2和大批C2H2的混合氣體繼續(xù)離子碳氮共滲,經(jīng)過調(diào)節(jié)C2H2的含量對AISI304奧氏體不銹鋼繼續(xù)名義軟化解決,失掉一系列存在相反力學(xué)性能、滲層深淺和宏觀組織構(gòu)造的滲層。白文中正當(dāng)掌握C2H2含量的工藝對輕工業(yè)生產(chǎn)存在定然指點(diǎn)意思。試驗(yàn)試驗(yàn)內(nèi)中
AISI304奧氏體不銹鋼離子碳氮共滲試驗(yàn)在自行革新的離子滲氮爐中繼續(xù),工藝參數(shù)見表1,本底真空度10Pa。
試驗(yàn)用資料為AISI304奧氏體不銹鋼,試驗(yàn)前試樣名義拋光并蕩滌腌臜,將離子滲氮時(shí)試樣平放在真空室內(nèi)負(fù)極盤上,為了匡正確測量并掌握解決熱度,將一支柔性熱電偶的端部絕緣并與一個(gè)嘗試名義接觸。在整個(gè)解決內(nèi)中中,被解決試樣的熱度掌握在420±3℃。
表1相反C2H2含量離子碳氮共滲工藝參數(shù)測試步驟
采納德國Leica公司DMLM型金相顯微鏡觀測試樣截面金相。率先將鑲嵌好的試樣鏡面拋光,而后繼續(xù)侵蝕。金相試樣的侵蝕液為50%HCl+25%HNO3+25%H2O、侵蝕工夫?yàn)?0s。用荷蘭Panalytical公司X’Pertpro型X射線衍射儀綜合滲層相組成;測試參數(shù)為:掠射角3°、掃描規(guī)模為30°～60°、陽極資料為Cu靶、電壓40kV、直流電密度40mA、石墨單晶器。采納法國HORIBAJobinYvon公司GDPROFILER型輝光尖端放電光譜儀(GDS)對滲層內(nèi)相反深淺的C、N含量的變遷法則繼續(xù)定量綜合。硬度測試在上海泰明光學(xué)儀器公司的HX-1000型顯微硬度計(jì)繼續(xù)。載荷選用50g,力，維持工夫15s。試驗(yàn)后果綜合滲層外部結(jié)晶體組織構(gòu)造
如圖1所示為相反C2H2含量下AISI304奧氏體不銹鋼高溫離子碳氮共滲XRD圖譜。隨著乙炔含量的增多,圖1(a)～圖1(c)γC(111)峰的強(qiáng)度絕對于γN(111)和γN(200)峰的強(qiáng)度顯然增大。
圖1相反C2H2含量的AISI304奧氏體不銹鋼離子碳氮共滲XRD圖譜
當(dāng)乙炔含量為1%時(shí),圖譜中沒有發(fā)現(xiàn)碳或氮的復(fù)合物,只有碳和氮的單相體,即γC和γN。這與截面金相圖2(a)中1#試樣只有白亮層對應(yīng)。且γC和γN兩層有顯然的分界,湊近名義的下層為γN,上層為γC,兩者構(gòu)成的機(jī)理相似,N溶化于基體奧氏體相構(gòu)成N過飽和的固溶體,即氮擴(kuò)充奧氏體相γN,同理C溶化于基體奧氏體相構(gòu)成C過飽和的固溶體,即碳擴(kuò)充奧氏體相γC。
有簡報(bào)稱γC和γN與基體奧氏體相比擬晶格常數(shù)增多3%-10%;當(dāng)乙炔含量為3%時(shí),XRD探測到了幽微的ε-Fe2N;當(dāng)乙炔含量增多為5%時(shí),滲層中除非有大批的ε相外,還涌現(xiàn)了大批的CrN。這與截面金相圖2(c)中γN層中黑點(diǎn)對應(yīng),γN是一種亞穩(wěn)態(tài),在定然條件下,γN產(chǎn)生合成,由面心立方構(gòu)造(fcc)復(fù)原到原來奧氏體不銹鋼的面心四方結(jié)晶體構(gòu)造(fct),同聲析出彩色的鉻的氮化物。基體中鉻的析出會減弱試樣的耐侵蝕性能。CrN的構(gòu)成可能是因?yàn)檫m量的乙炔加強(qiáng)了N的過飽和進(jìn)度。滲層中只有CrN,而無CrC析出,注明氮比碳更輕易與鉻聯(lián)合。
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