本文關鍵詞：雙相不銹鋼高溫快速離子滲氮及氮碳共滲表面改性研究

  更多相關文章： 雙相不銹鋼 離子滲氮 離子氮碳共滲 硬度 腐蝕磨損

【摘要】：不銹鋼以其優(yōu)良的耐腐蝕性能廣泛的應用于化工、船舶、醫(yī)療等領域,但其表面硬度低、耐磨性差的特點使其應用也受到一定限制。等離子體滲氮可以在不銹鋼表面形成氮化物,使其硬度、耐磨性顯著提高,是一種應用較為廣泛的金屬表面改性技術。傳統(tǒng)離子滲氮過程中,工件為陰極,爐體為陽極,高電壓作用下含氮氣體被電離,產(chǎn)生大量高能含氮離子,通過滲透擴散獲得一定厚度的改性層。由于離子的轟擊與濺射作用,樣品表面會存在打弧、邊緣效應等缺陷。此外,在不銹鋼離子滲氮過程中,為了避免CrN的析出,通常選擇滲氮溫度低于450℃,溫度低,氮原子的擴散速率較慢,因而存在滲氮處理時間較長的問題。針對目前離子滲氮技術和理論中存在的問題,采用空心陰極放電高溫快速離子滲氮表面改性處理技術。在一定間隙且?guī)в行】椎碾p層鋼筒組成空心陰極,利用空心陰極放電使雙層陰極圓筒溫度快速上升對樣品進行輻射加熱,加上等離子體放電產(chǎn)生高活性的氮離子的離子轟擊雙重作用,可以使樣品快速(30℃/min)升溫到滲氮溫度。實驗選擇SS2205雙相不銹鋼材料作為研究對象,通過改變離子滲氮過程中溫度,時間以及碳勢等影響因素來探究滲氮過程的動力學與熱力學問題。利用金相顯微鏡(OM)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、激光共聚焦顯微分析(CLSM)等測試儀器,測定滲層厚度、相結構及顯微硬度,對耐腐蝕性、耐磨性等性能進行綜合評價分析。結果表明,SS2205雙相不銹鋼高溫快速離子滲氮及氮碳共滲表面改性處理可以在短時間內獲得一定厚度的滲層,樣品表面組織均勻,在不降低耐腐蝕性的前提下,提高了雙相不銹鋼的表面硬度和耐腐蝕磨損性能,有效地提高了離子滲氮效率。
【關鍵詞】：雙相不銹鋼 離子滲氮 離子氮碳共滲 硬度 腐蝕磨損
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG156.82;TG142.71
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.1.1 不銹鋼概述9
• 1.1.2 不銹鋼分類9-11
• 1.2 離子滲擴表面改性技術11-19
• 1.2.1 等離子體放電特性12-13
• 1.2.2 離子滲氮中氮原子滲入機理13-15
• 1.2.3 直流離子滲氮存在的問題15-16
• 1.2.4 新型離子滲氮技術發(fā)展概況16-19
• 1.3 腐蝕磨損19-20
• 1.4 課題意義及研究內容20-22
• 1.4.1 選題的意義20
• 1.4.2 研究內容20-22
• 第2章 實驗設備及實驗方法22-29
• 2.1 實驗材料及實驗設備22-24
• 2.1.1 實驗材料22
• 2.1.2 實驗設備22-24
• 2.2 實驗方法24-26
• 2.2.1 滲氮工藝24-26
• 2.3 表征分析方法26
• 2.3.1 金相分析(OM)26
• 2.3.2 X射線衍射分析(XRD)26
• 2.3.3 場發(fā)射掃描電鏡顯微分析(SEM)26
• 2.4 性能分析評價26-29
• 2.4.1 顯微硬度分析26
• 2.4.2 腐蝕性能評價26-27
• 2.4.3 腐蝕磨損性能評價27-28
• 2.4.4 激光共聚焦顯微分析28-29
• 第3章 雙相不銹鋼離子滲氮及氮碳共滲處理29-48
• 3.1 試樣表面形貌29
• 3.2 滲層金相顯微組織29-34
• 3.3 滲層相結構分析34-38
• 3.4 表面顯微硬度測試38-41
• 3.5 耐腐蝕性能分析41-46
• 3.6 小結46-48
• 第4章 腐蝕磨損性能研究48-64
• 4.1 摩擦系數(shù)48-51
• 4.2 磨痕輪廓分析51-58
• 4.3 磨痕微觀形貌58-63
• 4.4 小結63-64
• 第5章 結論64-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文69-70
• 致謝70

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張德元,曾衛(wèi)軍,付青峰,李放,林勤,羅文;鉭表面離子滲氮工藝研究[J];金屬熱處理學報;2001年02期

2 羅文,張德元,曾衛(wèi)軍,許蘭萍,陸德平,李放;鉭表面離子滲氮層的組織與結構[J];金屬熱處理;2001年10期

3 梁軍,盧艷君;離子滲氮技術的研究和工藝[J];機械設計與制造;2001年01期

4 盧金生;深層可控離子滲氮技術及其在齒輪中的應用[J];機械工人;2002年04期

5 高仰之,劉英祺;離子滲氮技術的進展[J];機械工人(熱加工);2003年07期

6 趙程;活性屏離子滲氮技術的研究[J];金屬熱處理;2004年03期

7 楊莉,楊漣,周吉智;離子滲氮對2Cr13鋼疲勞性能的影響[J];熱加工工藝;2004年03期

8 田紹潔,楊利,劉承仁,丁得剛,任慧遠,張?zhí)鞆?沈根偉;極具競爭力的離子滲氮設備[J];機械工人;2005年02期

9 龍發(fā)進;周yN;康光宇;李鑫鴻;耿漫;;離子滲氮新技術的研究現(xiàn)狀[J];熱加工工藝;2007年06期

10 鄭輝;;離子滲氮技術的進展[J];機械工人(熱加工);2007年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙程;趙慧麗;侯俊英;;活性屏離子滲氮過程中的粒子形貌與結構研究[A];第六屆全國表面工程學術會議暨首屆青年表面工程學術論壇論文集[C];2006年

2 趙程;趙慧麗;侯俊英;;活性屏離子滲氮過程中的粒子形貌與結構研究[A];第六屆全國表面工程學術會議論文集[C];2006年

3 盧金生;顧敏;王紅偉;;離子滲氮用脈沖電源的研制[A];首屆中國熱處理活動周論文集[C];2002年

4 江虹;周曠;周松流;樊波平;;內燃機活塞環(huán)的等離子滲氮[A];湖北省第九屆熱處理年會論文集[C];2004年

5 秦向群;張兵華;張鐵成;;7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼離子滲氮工藝的試驗研究[A];第九次全國熱處理大會論文集（一）[C];2007年

6 林義民;梁愛民;徐洮;薛群基;;溫度對1Cr18Ni9TiYg氏體不銹鋼脈沖直流等離子滲氮的影響[A];甘肅省化學會成立六十周年學術報告會暨二十三屆年會論文集[C];2003年

7 佟宇;郭天文;婁芬麗;;輝光等離子滲氮對鑄造純鈦表面性能的影響[A];第六次全國口腔修復學學術會議論文摘要匯編[C];2009年

8 李星亮;岳文;王成彪;高曉成;王松;劉家浚;;無硫磷有機鎢添加劑作用下離子滲氮軸承鋼的摩擦學性能研究[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術會議論文集[C];2011年

9 楊劍群;劉勇;葉鑄玉;;2Cr13鋼離子滲氮層在真空中脂潤滑條件下摩擦學行為[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

10 李孔軍;劉錦云;金應榮;;純氮氣氛下銅制活性屏離子滲氮的研究[A];第八屆全國表面工程學術會議暨第三屆青年表面工程學術論壇論文集（六）[C];2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 鐘厲;純氮離子滲氮新工藝及離子滲氮機理研究[D];重慶大學;2004年

2 劉志權;純鐵表面離子滲氮層顯微組織及氮化物的高分辨電子顯微鏡研究[D];大連海事大學;2000年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙慧麗;活性屏離子滲氮的機理及應用基礎研究[D];青島科技大學;2005年

2 王剛;H13鏈軌節(jié)鍛造模具離子滲氮工藝的研究[D];山東大學;2015年

3 董合振;雙相不銹鋼高溫快速離子滲氮及氮碳共滲表面改性研究[D];大連海事大學;2016年

4 年玉琳;N80鋼的稀土催滲離子滲氮工藝與組織性能研究[D];中國石油大學(華東);2014年

5 趙良峰;00Cr12Ni9Mo4Cu2Ti馬氏體時效不銹鋼的離子滲氮及其組織性能研究[D];浙江大學;2008年

6 吳雪敏;不銹鋼空心陰極輔助離子滲氮工藝研究[D];大連海事大學;2009年

7 孫宇飛;不銹鋼離子滲氮模型[D];大連海事大學;2007年

8 陳叢民;空心陰極輔助離子滲氮研究[D];大連海事大學;2007年

9 張思思;20CrMnTi離子滲氮及稀土催滲組織性能研究[D];武漢科技大學;2012年

10 馬奪;直流脈沖空心陰極離子滲氮研究[D];大連理工大學;2013年

，

本文編號：863629