阀门奥氏体不锈钢工件表面辉光等离子渗氮工艺研究

通过现行渗氮工艺的分析,采用了辉光等离子对奥氏体不锈钢工件低温渗氮工艺参数制定,对比渗氮前后工件的硬度、表面粗糙度和位置度公差,并进行渗氮后盐雾试验,以确定奥氏体不锈钢工件渗氮后符合一定工况使用要求。检测与试验结果表明经辉光等离子低温渗氮后的工件硬度明显提升,其表面光洁度和位置度公差略微下降,经盐雾试验,工件表面无腐蚀现象,改善了工件在使用中的抗擦伤性和耐磨性,并满足耐腐蚀工况要求。

AISI 300系列奥氏体不锈钢渗氮层组织和性能研究

目的在AISI 300系列奥氏体不锈钢表面制备单一S相渗氮层,提高该系列不锈钢渗氮层的硬度、抗磨损性能,对比揭示渗氮前后不锈钢的磨损机制。方法采用低温辉光等离子渗氮技术(LTPNT)在AISI 300系列奥氏体不锈钢表面制备渗氮层。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)分析渗氮层的截面形貌、元素分布和物相组成;通过比磨损率和磨痕形貌分析渗氮层的摩擦学性能;利用电化学实验考察渗氮前后3种不锈钢的耐蚀性。结果AISI 300系列奥氏体不锈钢经380℃、12 h处理后,其表面获得了厚度为15μm左右、与基体致密结合、组织成分均匀的渗氮层;渗氮层的相结构主要为S相,无CrN相析出;经渗氮后,该系列不锈钢表面硬度均为1100HV左右,较基体硬度提高了5倍左右;不锈钢基体的磨损机理为黏着和磨粒磨损,经渗氮后转变为氧化磨损和微切削;渗氮层的比磨损率约为不锈钢基体的1/20,抗磨损的能力得到显著提升;在25℃环境温度下渗氮后,304L、316L和321的自腐蚀电位下降,腐蚀电流密度增加,腐蚀速率加快,耐腐蚀性能稍有降低。通过对比腐蚀形貌发现,渗氮层仍具有一定的耐蚀性能。结论通过LTPNT可以获得高硬度、组织均匀致密、结合强度高的渗氮层,渗氮层中S相的存在可以显著提高AISI300系列奥氏体不锈钢的表面硬度、抗磨损能力,降低其摩擦因数和比磨损率,对延长不锈钢的服役寿命有着积极的作用。

钛铸件表面离子氮化/涂层复合处理及其性能研究

为提高口腔医学领域用纯钛铸件的表面性能,改善其美观效果,用辉光等离子氮化、脉冲电弧离子镀涂层复合处理纯钛铸件,使用扫描电镜、接触角测量系统及X射线衍射分析仪评价其表面性能及晶相结构组成,再用分光测色计分析其色彩学特征。结果表明,纯钛铸件等离子氮化、镀氮化钛涂层复合处理后表面形成均匀稳定的TiN复合梯度涂层;人工唾液在复合处理试件表面的接触角(60.29±2.00)°明显小于纯钛(73.12±3.29)°;颜色均匀美观,在CIE表色系中L*:61.22±0.455、a*:1.84±0.055、b*:25.66±0.219,呈金黄色,表面晶相结构以耐磨性较好的TiN、Ti2N为主。