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《沈阳理工大学》 2011年
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4Cr13不锈钢强流脉冲电子束表面处理

易贇  
【摘要】:脉冲电子束表面处理是近年来新兴的一种表面改性技术。本文采用俄制Solo-型脉冲电子束装置,选用4Cr13不锈钢为基础实验材料,及兼具40Cr钢表面处理。以优化表面处理工艺和改性机制的研究为目的,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱、X射线衍射仪等技术手段,分析了试样脉冲电子束处理后表面形貌和显微组织结构。并通过对试样表面粗糙度、显微硬度、耐蚀性、耐磨性等性能测试实验,获得了材料表面处理工艺和探讨了其表面改性机制,结果表明: 1. 4Cr13钢处理样表面形貌出现多形态熔坑、三种微裂纹、弥散颗粒、针状变形结构,杂质第二相是诱发熔坑形貌形成主要因素。试样经1Hz、14kV、180A、20次处理,表面熔坑最少、无裂纹缺陷,硬度和耐磨耐蚀性获得显著提高。 2. 40Cr钢和4Cr13钢辐照后,表面细晶组织由α和γ两相组成。随脉冲次数增加,γ相含量增加。并且可能由于定向热传导缘故,20次处理以后,两种钢残余奥氏体出现(220)晶面单一强衍射峰。 3.对比未处理试样,处理后试样表面硬度基本呈增加趋势。脉冲电子束的快速加热使材料表面熔化甚至汽化及随后的快冷过程,使得表面晶粒细化和强烈的形变,以及残余应力、晶粒的择优取向、第二相固溶作用起到材料表面强化,局部应力集中导致的裂纹缺陷使表面硬度降低。 4. 40Cr钢试样研究发现,过渡层组织柱状晶结构的形成,提高了结构衔接,有效消除了表面改性层与基体之间的裂纹缺陷。处理样显微硬度和耐潮的空气腐蚀性大为提高。
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG174.44

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【参考文献】
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