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Study on Carburizing and Temperature Rising of the Semi-Steel Melt with Plasma Heating
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作者 Yuan Zhangfu Zeng Jiaqing +2 位作者 Huang Daochang Wan Tianji Fan Yousan 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 1997年第1期19-21,共3页
Experiments were carried out on carburizing and temperature rising of the semi steel melt in a plasma induction furnace.Influence of many factors, such as power supply mode,position of the plasma torch and bottom b... Experiments were carried out on carburizing and temperature rising of the semi steel melt in a plasma induction furnace.Influence of many factors, such as power supply mode,position of the plasma torch and bottom blown gas stirring,on heating efficiency and melt temperature distribution was studied. Melt temperature could be effectively controlled by plasma heating,and carbon content of semi steel melt increased from 1.92 % to 4.58 %, and the utilization rate of carbon reached up to 61.57 % during carburizing of the melt. 展开更多
关键词 plasma heating carburizing temperature rising semi steel melt
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活性屏离子渗碳设备研制及在不锈钢工件上的应用
2
作者 马胜歌 梁富源 武俊伟 《真空与低温》 2023年第1期36-42,共7页
为了解决离子渗均匀性差的问题,开发了一种工业级大尺寸活性屏离子渗技术,并研制了设备。采用低温离子渗碳工艺对AISI316L奥氏体不锈钢汽车涡轮增压器用输出销进行表面强化,工件经过435℃低温渗碳30 h后的测试结果显示,炉内工件架不同部... 为了解决离子渗均匀性差的问题,开发了一种工业级大尺寸活性屏离子渗技术,并研制了设备。采用低温离子渗碳工艺对AISI316L奥氏体不锈钢汽车涡轮增压器用输出销进行表面强化,工件经过435℃低温渗碳30 h后的测试结果显示,炉内工件架不同部位24个样品的硬度为917~1279 HV0.05,渗层厚度16.7~27.1μm,盐雾试验720 h后没有生锈,符合产品技术要求。该结果证明,活性屏离子渗在低温渗碳方面具有优越性,可以同时实现不锈钢工件的表面高硬度和强耐腐蚀性。 展开更多
关键词 活性屏离子渗 低温离子渗碳 奥氏体不锈钢 AISI316L
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离子渗碳温度对316L不锈钢渗层组织和性能的影响 被引量:6
3
作者 赵程 刘伟 窦百香 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期187-190,共4页
利用低温离子渗碳技术,在不同温度下对AISI 316L奥氏体不锈钢进行渗碳处理。利用光学显微镜、显微硬度计、XRD以及电化学测试技术研究了渗碳温度对不锈钢表面显微组织和性能的影响。结果表明,渗碳温度显著影响AISI 316L奥氏体不锈钢渗... 利用低温离子渗碳技术,在不同温度下对AISI 316L奥氏体不锈钢进行渗碳处理。利用光学显微镜、显微硬度计、XRD以及电化学测试技术研究了渗碳温度对不锈钢表面显微组织和性能的影响。结果表明,渗碳温度显著影响AISI 316L奥氏体不锈钢渗碳层的组织结构与性能。渗碳温度在400-550℃之间时,可以获得无碳化物析出的、具有单一γc相结构的渗碳层;渗碳温度在550℃时,渗碳层为γc相+Cr23C6+Cr7C3+Fe3C+Fe2C的混合组织。渗碳层的厚度与硬度均随渗碳温度的升高而增加。550℃是AISI 316L奥氏体不锈钢中铬的碳化物析出的临界温度。为了避免铬的碳化物析出而降低不锈钢的耐蚀性能,奥氏体不锈钢渗碳必须在低于550℃的渗碳温度下进行。 展开更多
关键词 离子渗碳 奥氏体不锈钢 渗碳温度 显微组织 性能
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奥氏体不锈钢低温离子渗碳后的亮化处理 被引量:10
4
作者 贺芳 赵程 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2009年第2期9-11,共3页
对经过低温离子渗碳后的奥氏体不锈钢的表面进行了电化学亮化处理,并对亮化处理前后的硬化层的组织结构、厚度、硬度及耐蚀性能进行了比较。结果表明,电化学亮化处理能够去除离子渗碳后覆盖在不锈钢表面的黑膜,恢复不锈钢原有的颜色。... 对经过低温离子渗碳后的奥氏体不锈钢的表面进行了电化学亮化处理,并对亮化处理前后的硬化层的组织结构、厚度、硬度及耐蚀性能进行了比较。结果表明,电化学亮化处理能够去除离子渗碳后覆盖在不锈钢表面的黑膜,恢复不锈钢原有的颜色。电化学表面亮化处理后,不锈钢渗碳层的厚度略有减薄,硬度稍有降低,但耐蚀性能却较亮化处理前有较大的提高。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 低温离子渗碳 亮化处理
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低温离子渗碳对304不锈钢耐磨性影响的研究 被引量:7
5
作者 童幸生 张婷 《新技术新工艺》 2013年第5期89-91,共3页
为了提高奥氏体不锈钢零件的使用寿命,扩大其使用范围,本文以304不锈钢为研究对象,通过试验方案的设计,采用了低温离子渗碳方法,在不同条件下进行试验,主要对其显微硬度和摩擦性能进行对比分析。结果表明,在一定条件下,低温离子渗碳后,... 为了提高奥氏体不锈钢零件的使用寿命,扩大其使用范围,本文以304不锈钢为研究对象,通过试验方案的设计,采用了低温离子渗碳方法,在不同条件下进行试验,主要对其显微硬度和摩擦性能进行对比分析。结果表明,在一定条件下,低温离子渗碳后,由于奥氏体不锈钢中有过饱和的碳原子渗入,引起奥氏体晶格发生畸变,产生残余应力,使得304不锈钢表面硬度及耐磨性均明显改善,提高了其使用寿命,也说明了渗碳温度显著影响不锈钢的性能。 展开更多
关键词 304不锈钢 低温离子渗碳 硬度 耐磨性
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渗碳气体对201奥氏体不锈钢低温离子渗碳效果的影响 被引量:2
6
作者 王宇 赵程 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第4期413-416,共4页
用不同的渗碳气体对201奥氏体不锈钢进行了低温离子渗碳(DCPC)处理。实验证明,甲烷和乙炔均可在不锈钢表面形成一层无碳化铬析出的碳的过饱和固溶体(Sc相),使其表面的硬度和耐蚀性均有较大幅度的提高。但用甲烷作为渗碳气体处理的不锈... 用不同的渗碳气体对201奥氏体不锈钢进行了低温离子渗碳(DCPC)处理。实验证明,甲烷和乙炔均可在不锈钢表面形成一层无碳化铬析出的碳的过饱和固溶体(Sc相),使其表面的硬度和耐蚀性均有较大幅度的提高。但用甲烷作为渗碳气体处理的不锈钢表面有一层黑膜,破坏了不锈钢原有的光泽;而用乙炔作为渗碳气体不仅可以获得较为光亮的表面色泽,同时其硬度和耐蚀性也有进一步的提高。 展开更多
关键词 201奥氏体不锈钢 低温离子渗碳 渗碳气体 硬度 耐蚀性
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奥氏体不锈钢卡套表面低温离子硬化处理的研究 被引量:2
7
作者 赵程 郑洪福 韩伯群 《液压气动与密封》 2014年第10期25-27,共3页
采用低温离子渗碳硬化处理技术,在316奥氏体不锈钢卡套表面形成一层无碳化铬析出的碳的过饱和固溶体(S相),可以实现在不降低表面耐蚀性能的前提下,大幅度提高不锈钢卡套的表面硬度。对低温渗碳硬化处理后的不锈钢卡套再进行一次亮化处理... 采用低温离子渗碳硬化处理技术,在316奥氏体不锈钢卡套表面形成一层无碳化铬析出的碳的过饱和固溶体(S相),可以实现在不降低表面耐蚀性能的前提下,大幅度提高不锈钢卡套的表面硬度。对低温渗碳硬化处理后的不锈钢卡套再进行一次亮化处理,不仅可以恢复不锈钢原有的颜色,而且还可以进一步提高硬化不锈钢卡套表面的耐蚀性能。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢卡套 低温离子渗碳 过饱和固溶体 S相 亮化处理
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AISI 304奥氏体不锈钢低温离子渗碳工艺优化研究 被引量:11
8
作者 王建青 赵程 《热处理技术与装备》 2010年第1期48-50,59,共4页
用正交实验法研究了AISI 304奥氏体不锈钢低温离子渗碳工艺。结果表明,优化后的奥氏体不锈钢低温离子渗碳工艺参数为渗碳温度500℃、C3H8:H2=1:30、氩气流量20 ml/min、渗碳时间6 h。用优化工艺参数处理的奥氏体不锈钢表面可获得单一的S... 用正交实验法研究了AISI 304奥氏体不锈钢低温离子渗碳工艺。结果表明,优化后的奥氏体不锈钢低温离子渗碳工艺参数为渗碳温度500℃、C3H8:H2=1:30、氩气流量20 ml/min、渗碳时间6 h。用优化工艺参数处理的奥氏体不锈钢表面可获得单一的Sc相组织,硬度高达780 HV0.05。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 低温离子渗碳 工艺参数 正交试验
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不锈钢等离子渗铪并固体渗碳后的高温摩擦性能
9
作者 陆小会 高原 +2 位作者 王成磊 韦文竹 张光耀 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期38-43,共6页
目的提高0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的抗高温摩擦性能。方法利用等离子渗金属技术在不锈钢表面等离子渗铪,之后进行固体渗碳,在HT-500型球-盘磨损试验机上进行高温摩擦磨损实验,分析其高温摩擦性能及摩擦机制,并与不锈钢基体试样及不锈钢... 目的提高0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的抗高温摩擦性能。方法利用等离子渗金属技术在不锈钢表面等离子渗铪,之后进行固体渗碳,在HT-500型球-盘磨损试验机上进行高温摩擦磨损实验,分析其高温摩擦性能及摩擦机制,并与不锈钢基体试样及不锈钢渗铪试样进行对比。结果渗铪试样的渗层厚度约为45μm,渗铪+渗碳试样的渗层厚度达100μm。渗铪+渗碳层弥散分布着许多粒状和短棒状碳化物颗粒,碳化物类型主要为MC型、M7C3型和M23C6型。基材的摩擦曲线波动起伏大;渗铪试样的摩擦系数较大,但磨损微观表现平稳;渗铪+渗碳试样的摩擦系数最小。磨损失重由大到小依次为:基材>渗铪试样>渗铪+渗碳试样。在300,500℃下,渗铪试样的耐磨性相对基材分别提高至1.47倍和1.94倍,渗铪+渗碳试样分别提高至2.13和2.28倍。基材划痕尺寸宽且较深;渗铪试样的表面硬度提高,且摩擦磨损过程中出现了合金氧化物;渗铪+渗碳试样的表面硬度高,基体韧性好,仅出现了很浅且窄的磨痕。结论通过等离子渗铪及离子渗铪+固体渗碳,均能提高不锈钢表面的抗高温摩擦性能,相比之下,离子渗铪+固体渗碳的效果更好。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 双辉等离子 固体渗碳 渗铪合金层 碳化物 高温摩擦性能
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双相不锈钢表面低温离子渗碳硬化处理 被引量:2
10
作者 周梦飞 王永雷 +2 位作者 牛强 韩伯群 赵程 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第2期95-99,共5页
利用直流等离子体辉光放电技术对双相不锈钢表面进行了低温离子渗碳硬化处理,主要研究了渗碳温度和渗碳时间对硬化层的影响。利用显微硬度计测试了渗碳层的表面硬度和硬度梯度;用光学显微镜观察了渗碳层横截面金相组织;用X-射线衍射仪... 利用直流等离子体辉光放电技术对双相不锈钢表面进行了低温离子渗碳硬化处理,主要研究了渗碳温度和渗碳时间对硬化层的影响。利用显微硬度计测试了渗碳层的表面硬度和硬度梯度;用光学显微镜观察了渗碳层横截面金相组织;用X-射线衍射仪分析了渗碳层的结构。分析结果表明:双相不锈钢表面渗碳层的硬度和厚度都随着渗碳温度的提高和渗碳时间的延长而提高,并且开始时增长速度比较快,超过某一值后变化趋于平缓。在430~490℃范围内,双相不锈钢表面可以实现在不降低耐蚀性能的前提下,得到高硬度及高厚度的硬化层。 展开更多
关键词 双相不锈钢 低温离子硬化 离子渗碳 耐蚀性
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奥氏体不锈钢低温渗碳硬度与耐蚀性关联性研究 被引量:1
11
作者 张婷 童幸生 +1 位作者 潘邻 朱云峰 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期6-8,共3页
以304不锈钢为研究对象,采取等离子辉光放电技术对其进行低温离子渗碳,选取不同的工艺参数,测得不同温度条件下的硬度值,然后分别进行盐雾试验,经过对比分析,得到相关数据。结果表明,由于奥氏体不锈钢中有过饱和的碳原子渗入,引起奥氏... 以304不锈钢为研究对象,采取等离子辉光放电技术对其进行低温离子渗碳,选取不同的工艺参数,测得不同温度条件下的硬度值,然后分别进行盐雾试验,经过对比分析,得到相关数据。结果表明,由于奥氏体不锈钢中有过饱和的碳原子渗入,引起奥氏体晶格发生畸变,使得304不锈钢表面硬度提高。450℃温度条件下,在耐腐蚀性不下降过多的情况下,可以大幅度提高硬度,以获得最佳的硬度与耐腐蚀性。 展开更多
关键词 304不锈钢 低温离子渗碳 硬度 耐腐蚀性
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AISI431不锈钢表面“膨胀”α相层的制备和性能 被引量:3
12
作者 刘瑞良 韦朝阳 +2 位作者 徐昂 闫牧夫 乔英杰 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期165-172,共8页
对AISI431马氏体不锈钢进行低温等离子体改性处理,通过金相观察、X射线分析等对渗层组织结构进行表征,利用显微硬度仪以及腐蚀极化曲线等对渗层硬度和耐蚀性能进行测试。结果表明,通过低温改性处理,均可在不锈钢表面获得含有"膨胀&... 对AISI431马氏体不锈钢进行低温等离子体改性处理,通过金相观察、X射线分析等对渗层组织结构进行表征,利用显微硬度仪以及腐蚀极化曲线等对渗层硬度和耐蚀性能进行测试。结果表明,通过低温改性处理,均可在不锈钢表面获得含有"膨胀"α相的渗层,其中渗氮处理后表面主要含Fe4N和含氮"膨胀"α相,渗碳处理后表面主要为含碳"膨胀"α相,且渗氮层厚度明显大于渗碳层厚度。经低温改性处理后,不锈钢表面硬度显著提升,且渗氮层硬度高于渗碳层硬度。然而,在本试验条件下渗氮渗碳的不锈钢耐蚀性能均略有下降,和渗氮相比,渗碳处理后的试样耐蚀性能更差,且在腐蚀过程中,两类渗层表面所产生钝化膜均为具有n型半导体特性。 展开更多
关键词 不锈钢 低温等离子渗氮渗碳 “膨胀”α相 耐蚀性能
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Metallurgical concepts for optimized processing and properties of carburizing steel 被引量:4
13
作者 Hardy Mohrbacher 《Advances in Manufacturing》 SCIE CAS CSCD 2016年第2期105-114,共10页
Carburized steel grades are widely used in applications where high surface near hardness is required in combination with good core toughness as well as high strength and fatigue resistance. The process of carburizing ... Carburized steel grades are widely used in applications where high surface near hardness is required in combination with good core toughness as well as high strength and fatigue resistance. The process of carburizing lower to medium carbon containing steel can generally provide this combination of properties and has been prac- ticed for several decades. Such steel is essential in the vehicle power-train, machines and power generation equipment. However, the increasing performance demands by such applications as well as economical considerations forced steel producers to develop better alloys and fabri- cators to design more efficient manufacturing processes. The present paper describes recent concepts for alloy design optimization of carburizing steel and demonstrates the forthcoming beneficial consequences with regard to manufacturing processes and final properties. 展开更多
关键词 High temperature carburizing Grain sizecontrol Distortion control - Integrated manufacturing plasma nitriding - Micro pitting - Tooth root fatiguestrength Molybdenum steel Niobium microalloying
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T8钢液相等离子体电解渗碳的扩散过程和光谱学分析 被引量:2
14
作者 吴杰 张亦凡 +3 位作者 金小越 杨璇 陈琳 薛文斌 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期655-661,共7页
采用阴极液相等离子体电解渗技术实现了T8碳钢表面的快速渗碳。测量了样品内部温度与外加电压的关系,并评估了在不同电压下碳在钢中的扩散过程和等离子体放电的光谱特征。结果表明,T8碳钢在甘油水溶液中经1min渗碳处理后可得到20-30μm... 采用阴极液相等离子体电解渗技术实现了T8碳钢表面的快速渗碳。测量了样品内部温度与外加电压的关系,并评估了在不同电压下碳在钢中的扩散过程和等离子体放电的光谱特征。结果表明,T8碳钢在甘油水溶液中经1min渗碳处理后可得到20-30μm厚的硬化层。在外加电压为360 V电压、样品表面温度约为650℃的条件下,碳的扩散系数为6.7×10-8cm2·s-1;在外加电压为380 V、样品表面温度约800℃的条件下,碳的扩散系数为1.5×10-7cm2·s-1。气膜放电击穿产生的等离子体处于局部热平衡状态,电子温度为5000-12000 K。等离子体区的瞬时高温为有机物的分解和碳的快速扩散提供了有利条件,碳的扩散系数比同温度下传统固体渗碳提高了一个数量级,扩散激活能也明显降低。 展开更多
关键词 等离子体电解渗碳 扩散系数 发射光谱 电子温度
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AISI 201奥氏体不锈钢低温离子渗碳 被引量:5
15
作者 赵程 王宇 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期95-97,共3页
利用低温等离子体辉光放电技术对AISI 201奥氏体不锈钢进行低温离子渗碳(DCPC)处理,处理后的不锈钢表面可以形成一层无碳化铬析出的碳的过饱和固溶体(SC相)。由于渗入钢中的过饱和碳原子引起奥氏体晶格发生畸变,结果使渗层的硬度和耐蚀... 利用低温等离子体辉光放电技术对AISI 201奥氏体不锈钢进行低温离子渗碳(DCPC)处理,处理后的不锈钢表面可以形成一层无碳化铬析出的碳的过饱和固溶体(SC相)。由于渗入钢中的过饱和碳原子引起奥氏体晶格发生畸变,结果使渗层的硬度和耐蚀性都有较大幅度的提高。 展开更多
关键词 AISI201奥氏体不锈钢 低温离子渗碳 S相 硬度 耐蚀性
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不锈钢表面等离子渗铪及渗碳后的抗高温氧化行为 被引量:1
16
作者 陆小会 高原 +2 位作者 韦文竹 张光耀 王成磊 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2026-2030,共5页
研究了0Cr_(18)Ni_9Ti奥氏体不锈钢等离子渗铪以及渗铪后进行渗碳并在静态空气中的抗高温氧化行为。研究表明:渗铪合金层厚度为35μm,渗层连续致密无孔洞,与基体呈冶金结合,表面物相主要有Hf、HfC、Hf_2Fe;渗铪+渗碳层厚度为100μm... 研究了0Cr_(18)Ni_9Ti奥氏体不锈钢等离子渗铪以及渗铪后进行渗碳并在静态空气中的抗高温氧化行为。研究表明:渗铪合金层厚度为35μm,渗层连续致密无孔洞,与基体呈冶金结合,表面物相主要有Hf、HfC、Hf_2Fe;渗铪+渗碳层厚度为100μm,渗层弥散分布许多粒状和短棒状碳化物颗粒,尺寸在1~2μm,主要类型为MC、M_7C_3、M_(23)C_6型。1050,1100℃下氧化时渗Hf试样氧化速率约为基材的1/3、1/8,而渗Hf+渗C试样约为1/8、1/25,随着氧化温度升高时,氧化速率增大,增幅及氧化增重均为渗Hf+渗C试样〈渗Hf试样〈基材,且氧化增重近似符合抛物线规律;依次渗Hf和渗C后,经过高温氧化,试样表面合金元素降低、Hf含量升高,表面剥落得到改善,氧化缺陷减少、孔洞变小,Hf起到固化表面氧化物层、提高固溶强化的作用,HfC等碳化物以及HfO_2可以有效降低氧离子的扩散速率,显著提高抗高温氧化性能。 展开更多
关键词 辉光等离子 固体渗碳 奥氏体不锈钢 渗铪合金层 抗高温氧化性
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渗碳气氛对奥氏体不锈钢低温离子渗碳的影响 被引量:1
17
作者 王世国 杜威 +1 位作者 牛强 赵程 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期117-120,共4页
奥氏体不锈钢低温离子渗碳处理是一种能在不降低耐蚀性能的前提下显著提高其表面硬度的有效方法。本文研究了奥氏体不锈钢低温离子渗碳气体比例及炉内压强对渗碳层硬度及厚度的影响。试验结果表明,炉内气体比例及压强对渗碳层硬度及厚... 奥氏体不锈钢低温离子渗碳处理是一种能在不降低耐蚀性能的前提下显著提高其表面硬度的有效方法。本文研究了奥氏体不锈钢低温离子渗碳气体比例及炉内压强对渗碳层硬度及厚度的影响。试验结果表明,炉内气体比例及压强对渗碳层硬度及厚度都有较大的影响。当氢气与甲烷比例为(20~30)∶1、气体压强为400 Pa时,渗碳层的硬度最高,硬化层最厚。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 低温离子渗碳 气体比例 炉内压强
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沉淀硬化不锈钢表面低温等离子渗碳层组织结构和性能 被引量:4
18
作者 刘瑞良 王帅 +1 位作者 闫牧夫 乔英杰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期146-150,共5页
本研究对15-5PH和17-4PH沉淀硬化不锈钢进行了460℃等离子体渗碳处理。利用金相观察、X射线衍射分析对渗碳层组织和相结构进行表征,采用显微硬度计测量,渗碳层的硬度,通过极化曲线研究渗碳层在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明,经... 本研究对15-5PH和17-4PH沉淀硬化不锈钢进行了460℃等离子体渗碳处理。利用金相观察、X射线衍射分析对渗碳层组织和相结构进行表征,采用显微硬度计测量,渗碳层的硬度,通过极化曲线研究渗碳层在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明,经等离子渗碳后,15 SPH和174PH不锈钢表面均形成了"双层"组织,渗层主要由含碳"膨胀"马氏体α'_c和少量Fe_3C相组成,渗碳后不锈钢硬度均显著提高。在本试验条件下,渗碳后不锈钢的耐蚀性均略有下降,其中随着渗碳时间增加,15-5PH和17-4PH不锈钢的耐蚀性均没有明显变化,而随着渗层深度的增加,15-5PH不锈钢表面渗碳层的耐蚀性逐渐变差;而17-4PH不锈钢表面渗碳层的耐蚀性先增加后降低。 展开更多
关键词 沉淀硬化不锈钢 低温等离子体渗碳 硬度 耐蚀性
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