不锈钢等离子渗铪并固体渗碳后的高温摩擦性能

摘要：

目的：提高0 Cr18 Ni9 Ti奥氏体不锈钢的抗高温摩擦性能。方法利用等离子渗金属技术在不锈钢表面等离子渗铪,之后进行固体渗碳,在HT-500型球-盘磨损试验机上进行高温摩擦磨损实验,分析其高温摩擦性能及摩擦机制,并与不锈钢基体试样及不锈钢渗铪试样进行对比。结果渗铪试样的渗层厚度约为45μm,渗铪+渗碳试样的渗层厚度达100μm。渗铪+渗碳层弥散分布着许多粒状和短棒状碳化物颗粒,碳化物类型主要为MC型、M7 C3型和M23 C6型。基材的摩擦曲线波动起伏大；渗铪试样的摩擦系数较大,但磨损微观表现平稳；渗铪+渗碳试样的摩擦系数最小。磨损失重由大到小依次为：基材>渗铪试样>渗铪+渗碳试样。在300,500℃下,渗铪试样的耐磨性相对基材分别提高至1.47倍和1.94倍,渗铪+渗碳试样分别提高至2.13和2.28倍。基材划痕尺寸宽且较深；渗铪试样的表面硬度提高,且摩擦磨损过程中出现了合金氧化物；渗铪+渗碳试样的表面硬度高,基体韧性好,仅出现了很浅且窄的磨痕。结论通过等离子渗铪及离子渗铪+固体渗碳,均能提高不锈钢表面的抗高温摩擦性能,相比之下,离子渗铪+固体渗碳的效果更好。

关键词：奥氏体不锈钢、双辉等离子、固体渗碳、渗铪合金层、碳化物、高温摩擦性能

分类号：TG174.445(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51264007;国家自然科学基金青年基金51201043;广西科学研究与技术开发科技攻关计划项目桂科攻12118020-2-2-1;广西信息材料重点实验室项目桂科能1210908-10-Z;桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目GDYCSZ201433Fund:Supported by the National Natural Science Foundation of China51264007;National Natural Science Foundation of China for Youth51201043;Guangxi Scientific Research and Technology Development of Science and Technology Projects12118020-2-2-1;Guangxi Key Laboratory of Information Ma-terials Project1210908-10-Z;Innovation Project of GUET Graduate EducationGDYCSZ201433

在线出版日期：2015-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：38-43