收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

奥氏体不锈钢形变/渗氮复合处理工艺及渗氮层结构与性能研究

沈烈  
【摘要】:奥氏体不锈钢具有良好的成形性能、焊接性和耐蚀性,广泛应用于化工、医药、食品及航空等行业,约占每年世界不锈钢总产量的2/3。但由于奥氏体不锈钢硬度相当低(Hv250)、耐磨性极差,大多数奥氏体不锈钢零部件即使在低载荷作用下也会由于严重磨损而过早失效。又因奥氏体不锈钢不能像一般钢铁材料通过相变热处理进行强化,因此,近年来许多学者致力于奥氏体不锈钢材料的表面强化研究,而如何提高奥氏体不锈钢的硬度和耐磨性且不损伤其耐腐蚀性一直是奥氏体不锈钢表面强化的研究重点。目前的研究现状是:对奥氏体不锈钢进行单一的形变强化处理无法获得满意的强化效果且耐腐蚀性能不稳定;常规等离子渗氮处理效率低下,渗层过薄;而近年出现的形变与渗氮结合的复合处理由于所采用的机械研磨和等通道角挤压等形变技术的条件所限,目前还无法用于处理工业生产中形状复杂的零部件。 本文探求具有实际工程应用价值的奥氏体不锈钢强化方法,研究内容一是将工业上常规喷丸技术与等离子渗氮技术相结合,通过物理(晶粒细化和相变)和化学(元素渗扩改变化学成分)复合作用,提高渗氮效率且保持或提高原奥氏体不锈钢的耐腐蚀能力;研究内容二是采用高温短时离子渗氮法,使离子渗氮效率得到提高,同时获得具有良好机械性能和耐蚀性能的渗氮层,并研究探讨奥氏体不锈钢的渗氮热力学和氮化物析出动力学。 获得的主要结论包括: 1.采用普通工业喷丸与等离子渗氮相结合的复合处理工艺,有效降低了奥氏体不锈钢等离子渗氮时的扩散激活能,在相同渗氮条件下获得的渗层厚度约为常规离子渗氮层厚度的2倍。当渗氮温度低于500℃时,复合处理工艺在奥氏体不锈钢表面获得的渗氮层主要相组成为S相,且具有良好的耐腐蚀和耐磨损性能。通过改变渗氮时间、温度等参数,研究了复合渗氮工艺的微观渗氮机理和渗氮动力学过程,为实现奥氏体不锈钢形变/渗氮复合处理工艺的工业化应用提供了研究基础。 2.工业喷丸处理导致304奥氏体不锈钢中产生了应变诱导马氏体,研究发现马氏体易于在单向剪切带位置、多向剪切带交割位置以及剪切带与晶界交界位置形核。等离子渗氮时,氮原子进入表面层后促进了应变诱导马氏体向膨胀奥氏体转变,其相变过程为:应变诱导马氏体马氏体→膨胀马氏体→膨胀奥氏体。 3.采用高温(540℃)短时离子渗氮方法在喷丸奥氏体不锈钢表面获得主要组成为S相的渗氮层,处理时间为1h时渗氮厚度可达9.0μm,与常规离子渗氮所需时间(4-5h)相比大为缩短。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李忆莲,崔振铎,吴秉民;弹簧低温渗氮层组织与疲劳性能研究[J];金属热处理;1994年09期
2 李国庆;镍合金的离子渗氮[J];国外金属热处理;1996年04期
3 毛肇庆,马仲伟,苏宏义;4Cr14Ni14W2Mo钢离子渗氮层剥落的研究[J];热加工工艺;1995年06期
4 魏莉;魏晓伟;;温度对AISI304奥氏体不锈钢离子渗氮的影响[J];金属热处理;2009年05期
5 周祎;龙发进;康光宇;李鑫鸿;马胜歌;;低温离子渗氮时间对304不锈钢渗层的影响[J];金属热处理;2007年11期
6 韦世良;陈首部;曾令宏;;渗氮温度对奥氏体不锈钢性能的影响[J];热加工工艺;2010年10期
7 雷明凯;奥氏体不锈钢耐磨和耐蚀复合改性[J];腐蚀科学与防护技术;1996年01期
8 曾卫军 ,陈智琴 ,付青峰 ,周喆;30Cr2MoV钢离子渗氮工艺的改进[J];国外金属热处理;2004年03期
9 王耘涛;毛萍莉;陈立佳;任伊宾;张炳春;杨柯;;双相不锈钢表面奥氏体高氮层的制备技术[J];沈阳工业大学学报;2007年03期
10 史菲;林香祝;;1Cr18Ni9Ti钢等离子氮化工艺参数的优化[J];铸造技术;2008年11期
11 黄辉;离子渗氮气氛对TC4钛合金组织与性能的影响[J];光学精密工程;1997年01期
12 闫洪;钢的渗氮新技术[J];四川冶金;1999年06期
13 陆卫东;乐平;刘雪燕;郁凉峰;邬彤;;00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的组织分析[J];热处理;2008年01期
14 孙家英;光雷达伺服系统齿轮的离子渗氮[J];金属热处理;1995年12期
15 钟厉,韩西,周上祺,任勤;40Cr钢离子渗氮层ε相转变机理研究[J];热加工工艺;2002年03期
16 杨少敏;黄拿灿;张中弦;;“渗氮/物理气相沉积”复合涂层研究的新进展[J];材料导报;2006年02期
17 黄惠平;卢国辉;杨少敏;黄拿灿;;渗氮-离子镀复合涂层的制备及其应用[J];金属热处理;2009年04期
18 徐建;胡永俊;熊玲;蒙继龙;;铬离子淹没奥氏体不锈钢离子氮化层的组织和耐磨性[J];新技术新工艺;2007年04期
19 С.А.ДУНАЕВА;曾葆真;;渗氮用铸铁成份[J];热处理;1986年04期
20 王亮,许晓磊,许彬,于志伟,黑祖昆;奥氏体不锈钢低温渗氮层的组织与耐磨性[J];摩擦学学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙发进;马胜歌;费勤勇;周祎;李鑫鸿;;奥氏体不锈钢低温低压离子渗氮的工艺研究[A];2006全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2006年
2 张以忱;郭元元;马胜歌;耿漫;;碳含量对AlSl304奥氏体不锈钢离子碳氮共渗性能的影响(英文)[A];真空技术与表面工程——第九届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2009年
3 谢翔;包晔峰;杨可;蒋永锋;黎丽;;奥氏体不锈钢带极电渣堆焊用烧结焊剂的研制[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
4 胡万伦;;奥氏体不锈钢焊缝中铁素体形成机理及作用[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年
5 李文利;杨保国;彭竹琴;;0Cr18Ni9奥氏体不锈钢埋弧自动焊工艺[A];中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集[C];2006年
6 ;不锈钢方圆坯连铸工艺开发(讲稿)[A];2008年不锈钢连铸技术交流会论文集[C];2008年
7 李合琴;范文宾;邵林飞;;耐热钢表面SiC薄膜的制备与性能[A];第四届全国反应堆物理与核材料学术研讨会论文集[C];2009年
8 宋谨;;器械检查与保养[A];中华护理学会第5届全国消毒供应中心发展论坛论文汇编[C];2009年
9 高俊章;;奥氏体不锈钢及高耐蚀合金的开发与应用[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
10 丁凤莲;李兰秀;汪华英;;Na吸收光谱实验中不锈钢热管炉选材问题的实验研究[A];北京市高等教育学会技术物资研究会第十届学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈烈;奥氏体不锈钢形变/渗氮复合处理工艺及渗氮层结构与性能研究[D];大连海事大学;2013年
2 杨剑群;2Cr13钢渗氮层在真空干滑动与脂润滑条件下摩擦学行为[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 程义远;抽油泵泵筒内壁激光/渗氮复合改性研究[D];中国石油大学;2010年
4 李杨;基于空心阴极放电的材料表面等离子体改性技术研究[D];大连海事大学;2012年
5 李冬升;奥氏体不锈钢的计算设计和核电蒸发器传热管材料的研究开发[D];江苏大学;2011年
6 曹丽琴;钛合金表面氮化层激光辅助制备及其力学性能研究[D];华东理工大学;2010年
7 刘佳;轨道客车用SUS301L奥氏体不锈钢激光叠焊技术研究[D];长春理工大学;2012年
8 王均;核反应堆用17-4PH不锈钢的性能研究[D];四川大学;2007年
9 詹科;S30432奥氏体不锈钢喷丸强化及其表征研究[D];上海交通大学;2013年
10 李丹;超(超)临界火电机组传热管用不锈钢的研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张龙威;1050工业纯铝表面离子渗氮层的组织与性能研究[D];太原理工大学;2013年
2 王海波;稀土超磁致伸缩材料表面离子注入渗氮改性机理研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
3 张婧;几种合金钢的表面纳米化和渗氮行为研究[D];东北大学;2011年
4 王中一;等离子体源渗氮AISI316奥氏体不锈钢工艺研究[D];大连理工大学;2012年
5 孙雪洁;渗氮层与渗氮/渗硫复合层在润滑条件下的摩擦学性能研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 王家玮;高性能渗氮轴承钢微观组织和磨损性能研究[D];西安建筑科技大学;2013年
7 张丹利;镁合金表面闭合场磁控溅射离子镀与渗氮复合改性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 闫姝;2Cr13钢等离子体低温渗氮层组织与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
9 赵宪;高速钢和渗氮钢激光硬化和渗氮复合处理研究[D];大连理工大学;2012年
10 姬金金;热锻模具表面喷丸渗氮强化研究[D];重庆大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;中国应推广200系列奥氏体不锈钢[N];世界金属导报;2003年
2 辛建卿 译;铌在奥氏体不锈钢和双相不锈钢中的作用[N];世界金属导报;2003年
3 郝培钢;高锰低镍奥氏体不锈钢在广东[N];世界金属导报;2003年
4 郝培钢;高锰低镍奥氏体不锈钢发展的喜与忧[N];中国冶金报;2004年
5 驻张家港首席记者 陆晓华;创新让效益年递增30%[N];苏州日报;2009年
6 安泰科 徐爱东;不锈钢增产,镍消费何以滞后?[N];中国有色金属报;2004年
7 徐爱东;中国不锈钢:“镍”粮省着吃[N];中国有色金属报;2004年
8 王定武;世界不锈钢生产工艺技术的新发展[N];世界金属导报;2002年
9 周平;炼不锈神话 铸钢管传奇[N];现代物流报;2009年
10 张欣民;科学节目要讲科学[N];大众科技报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978