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不鏽鋼管低温渗氮层硬度和耐磨性能分析
发布者:不鏽鋼管厂(www.pmmianshi.com) 发布时间:2020/7/25 阅读:927

  硬度是材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力,對滲層的耐磨性尤其是耐磨粒磨損性能有著重要影響。滲氮層硬度的測試分爲表面硬度和截面硬度。圖是滲氮層表面硬度隨溫度的變化曲線?梢钥闯鰸B氮後硬度明顯提高,隨著滲氮溫度的提高,滲層硬度也逐步提高。在380℃各不鏽鋼管之间渗层硬度相差较大。SAF2205不鏽鋼管和AISI 321不鏽鋼管的硬度较高,是因为渗层中除了有S相,还有较多的析出物,形成弥散强化,尤其是SAF 2205铁素体中析出物最多,硬度最高。由于低温渗氮处理的温度低,所以渗层薄,测出的硬度就会受到基体的影响,AISI 904L不锈钢渗层较AISI 316L不鏽鋼管薄,因此硬度也较低。随着渗层厚度增加和析出物增多,AISI 904L不鏽鋼管硬度迅速上升?梢钥闯鲇捕鹊纳叻治礁鼋锥,380℃之前硬度升高较快,380℃之后较慢。是因为380℃之前是固溶强化占主导,N原子进入晶格内,形成过饱和间隙固溶体即“S相”,导致晶格严重畸变,相邻晶格相互挤压形成压应力,宏观表现为硬度迅速升高。380℃之后是弥散强化占主导,随着温度升高碳与氮原子形成弥散的化合物,起到弥散强化的作用,温度升高析出物增多,硬度也继续提高。

 

  图是AISI 316L不鏽鋼管的渗氮层截面硬度随渗层深度变化曲线?梢钥闯鏊孀派露忍岣,硬化层厚度和硬度都有所增加,硬化层厚度从9μm增加到70μm,且截面硬度出现一个平台,与N浓度分布曲线相似,渗氮层与基体界面处硬度迅速降低。

 

 为了研究温度和合金成分对渗氮层耐磨性的影响,对AISI 316L、AISI 321、AISI 904L和SAF 2205不鏽鋼管的未渗氮和渗氮试样进行了载荷为10N的干摩擦磨损试验。对耐蚀性最好的AISI 904L不鏽鋼管还进行了载荷为20N的干摩擦磨损试验。由于质量磨损量太小,采用磨痕宽度来表示耐磨性。

 
 

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