碳钢Cr-Ti共渗及Al-Ti共渗层的组织和性能

为了提高碳钢构件的硬度、耐磨性和耐蚀性,对35钢及20钢实施Cr Ti共渗及Al Ti共渗,用X射线、EPMA、显微硬度及摩擦磨损实验等分析测试方法,研究了渗层的组织和性能.结果表明,35钢Cr Ti共渗层外侧富Cr、内侧富Ti,在3.5%NaCl和10%H2SO4溶液中有良好的耐蚀性;渗层表面硬度HV0.2=1900,耐磨性比17Cr2Ni2Mo渗碳钢对比试样提高3倍.35钢Al Ti共渗层外侧富Ti、内侧富Al,在10%H2SO4溶液中的耐蚀性较差;渗层表面硬度为HV0.2=400,但耐磨性仍比对比试样提高近一倍.

35碳钢Cr-Ti共渗及Al-Ti共渗层的高温氧化行为

用循环氧化法测定了35钢Cr Ti及Al Ti共渗层的抗高温氧化性能.Cr Ti共渗层内侧富集的Ti以稳定的TiC形式存在,阻碍了表层富集的Cr向内层扩散,在700、800℃×96h条件下的抗高温氧化性能与0Cr18Ni9不锈钢接近.Al Ti共渗层内侧富Al,外侧富Ti.但经24h氧化加热后,Al、Ti元素的分布发生逆转,Al向表面富集,而Ti在渗层内侧富集并形成TiC,使氧化增重速率明显下降.如果以24h氧化加热后的氧化增重速率为比较标准,Al Ti共渗层在900℃×96h的抗高温氧化性能优于Cr Ti共渗.