不同工艺下马氏体不锈钢组织演变及其对表面光洁度和耐蚀性的影响(英文)

通过金相、SEM和TEM观察,表面粗糙度测试和电化学实验方法,对经过不同温度淬火和回火的国产Cr13型马氏体不锈钢的微观组织演变及其对材料硬度,表面光洁度和耐蚀性能的影响进行了分析研究。结果表明,马氏体是基体中的主要相,当回火温度为650℃时,铁素体变成基体中的主要相,随着回火温度的提高,不锈钢基体组织发生了由回火马氏体到回火索氏体的演变。回火后,材料的硬度降低,当回火温度达到650℃,材料硬度降至22 HRC,其表面光洁度大幅度降低。同时,回火材料的耐点蚀性能低于淬火态材料,且随着回火温度的提高,马氏体不锈钢的点蚀电位降低,并在500℃时达到最差。

马氏体不锈钢成分、工艺和耐蚀性的进展

介绍了马氏体铬不锈钢、马氏体铬镍不锈钢和马氏体时效不锈钢的进展和发展动态,讨论了化学成分、热加工、热处理工艺对马氏体不锈钢组织和耐蚀性的影响。当前国内开发的新型马氏体不锈钢主要为符合给定服役条件的专用钢类。优化化学成分,提高钢的纯净度,通过热加工和热处理工艺控制钢的组织,进行表面处理是提高马氏体不锈钢耐蚀性的有效途径。

激光表面强化马氏体不锈钢耐汽蚀性能的研究进展

综述了激光相变硬化、激光表面熔凝、激光表面合金化、激光表面熔覆四种加工方法在马氏体不锈钢上耐气蚀性的研究进展。通过耐汽蚀试验,发现经这四种加工方法处理的马氏体不锈钢耐汽蚀性得到提高,激光熔覆方法处理的试样耐汽蚀性最好。最后对激光表面强化马氏体不锈钢的应用做出了展望。

4Cr13不锈钢表面复合强化工艺的硬度表证研究

研究了4Cr13钢经离子氯化、PVDTiN离子镀及其离子氮化＋PVD复合处理后，其表面强化层的硬度特征。结果表明：采用离子氮化＋TiN涂层的复合处理工艺，可使4Cr13钢表面TiN涂层获得较硬氮化过渡层，从而真正发挥其高硬度特性。运用Jonsson经验公式，获得的TiN涂层真实硬度与超显微硬度计测试结果基本一致。

激光淬火+表面氮化复合处理方案的选择

分别用激光淬火-表面氮化和表面氮化-激光淬火复合处理工艺方案对4Cr13钢试样进行表面强化处理,然后由实验数据绘制硬度分布曲线和硬化层深度比较表,分析激光淬火与表面氮化的不同组合对材料表面硬化层硬度分布和硬化层深度的影响。结果表明,采用表面氮化-激光淬火复合处理可满足试样表面强化处理的要求。

外科医疗器械损伤及表面处理研究进展

概述了手术器械的分类、种类及特点。重点综述了传统表面改性技术(如低温离子渗氮、离子注入技术等)对材料表面性能的影响。同时,以典型的常规手术器械,如吸引器头、止血钳为对象,从使用环境、作用机理、失效形式等方面,讨论包括腐蚀失效、断裂失效和钳类器械棘齿磨损以致夹持力失稳等几个主要机理存在的问题及表面修复的必要性。在此基础上,分别对量大面广的普通外科手术器械及高精尖的精密医疗器械进行了可修复性与使用寿命延长的讨论,具体分析了两种器械的特点、修复过程中的科学问题及国内外目前的修复办法,从而说明用低成本方式修复普通手术器械和用高可靠性手段修复精密医疗器械的要求,以及所带来的经济效益,进一步提出开展医疗器械损伤及表面处理研究的意义及重要性。

奥氏体不锈钢表面的激光冲击强化

在不同功率密度下用激光冲击方法对304奥氏体不锈钢表面进行强化,利用X射线衍射仪、扫描电镜和显微硬度计表征了不锈钢的表面组织和性能。激光冲击令奥氏体不锈钢表面形成了约80μm厚的硬化层,显微硬度从基体的160 HV提高到214 HV,同时形变过程会发生奥氏体向马氏体的转变。

马氏体不锈钢真空热处理表面质量优化研究

本文针对马氏体不锈钢在真空热处理过程中表面出现氧化增碳的问题,开展了钝化、机加工、热处理、设备选型等方面的工艺试验,通过进行力学性能、金相组织、外观质量的分析检测,制定了工艺优化措施。预留机加余量、采用真空清洗、优化热处理工艺、加严设备监管等措施,改进了马氏体不锈钢零件表面质量,实现了光亮热处理。

马氏体不锈钢表面激光熔化处理后的组织特征

作者借助Ｘ－衍射、能谱等分析手段对马氏体不锈钢表面激光熔化处理后的组织特性进行了研究。结果表明，经激光照射后，熔化层近乎无扩散凝固，致使凝固成分均匀分布；凝固组织呈辐射状柱晶，但无晶体择优取向。还对激光加热及随后冷却期间进行了传热分析，并对上述结果及组织形成机制作了详细讨论。

马氏体不锈钢上梯度纳米结构表层的形成及其对电化学腐蚀行为的影响

采用表面机械滚压处理(SMRT)在Z5CND16-4马氏体不锈钢上制备出梯度纳米结构(GNS)表层.利用SEM和TEM研究了GNS表层的组织特点.结果表明:晶粒尺寸随深度的增大由最表层的25 nm逐渐增加到基体的原始尺寸,整个组织细化层的厚度约为150 mm.对比研究了SMRT样品与原始样品在3.5%Na Cl(质量分数)水溶液中的电化学腐蚀行为,发现点蚀击破电位由原始样品的0.179 V提高到0.313 V,自腐蚀电位也有所提高.分析表明,GNS表层中晶粒尺寸纳米化、组织均匀性提高、残余压应力的产生以及表面光洁度的提高有利于其耐点蚀能力的提高.

机械滚压对304L不锈钢组织和性能的影响

采用表面机械滚压处理(SMRT)方法,分别在室温空气中和液氮中对304L不锈钢进行处理,制备出了纳米晶表层.用OM,SEM,XRD和TEM对试样组织结构的演变进行了分析;通过测定试样表层到内部的硬度研究了SMRT对试样硬度的影响.结果表明,试样表层形成了晶粒取向各异的纳米晶组织,晶粒尺寸与处理环境和处理次数有关.SMRT还使试样内部产生了大量的机械孪晶和内晶界,使试样发生了显著的马氏体相变.硬度显著提高并随距试样表面的距离的增加减小.SMRT与传统的表面纳米化方法相比,可以在不同的温度和介质环境下对试样进行表面纳米化,并能形成较厚的硬化层,而且工业化前景较好.

316L不锈钢在表面机械滚压处理时的形变诱导马氏体相变和组织细化过程

采用表面机械滚压处理（SMRT）在316L不锈钢表面制备出梯度纳米结构（GNS）表层,研究了SMRT对GNS表层中的相组成和微观组织演变的影响机制。结果表明：经SMRT后316L不锈钢表层的奥氏体相发生形变诱导马氏体相变,且马氏体含量随着SMRT压下量的增大而增多;微观组织的细化过程先后经历了高密度位错生成和交互作用、形变孪生、形变诱导马氏体相变和马氏体晶粒细化过程,最终在最表层形成以马氏体相为主、晶粒尺寸~55 nm的纳米晶组织。