304不锈钢低温离子渗氮及氮碳共渗处理

摘要：

目的：研究304不锈钢离子渗氮层和氮碳共渗层的组织、硬度及耐磨、耐蚀性能,并考察渗层的磨损机理。方法利用离子渗氮及氮碳共渗工艺在304不锈钢表面获得硬化层,利用XRD,OM及共聚焦显微镜、显微硬度仪、电化学测试仪,分析处理前后渗层的组织、相结构及渗层的硬度及耐磨耐蚀性能。结果304不锈钢氮碳共渗和渗氮层主要为S相层,在相同工艺条件下,氮碳共渗工艺获得的渗层为γN+γC的复合渗层,且厚度大于单一渗氮层。渗氮层和氮碳共渗层硬度约为基体硬度的3.5倍。在干滑动摩擦条件下,氮碳共渗层比渗氮层具有更好的耐磨性能；渗氮层的磨损机理为磨粒磨损的犁沟效应和断裂,氮碳共渗层的磨损机理为磨粒磨损的犁沟和微切削。电化学测试表明,渗氮层和氮碳共渗层的耐蚀性能均优于基体。结论304不锈钢在420℃进行离子渗氮和氮碳共渗处理后,硬度和耐磨性能可大幅提高,且氮碳共渗处理效果更佳。

关键词：304不锈钢、离子渗氮、氮碳共渗、S相、耐磨性能、耐蚀性能

分类号：TG174.445(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目51307091;浙江省科技计划项目2013C1117;浙江省大学生科技计划项目2015R430019Fund:Supported by the National Natural Science Foundation of China51307091;Science and Technology Plan Projects in Zhejiang Province2013C1117;College Students of Science and Technology Plan Projects in Zhejiang Province2015R430019

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5页

页码：61-64,102