奥氏体不锈钢板的低温渗碳有什么问题

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奥氏体不锈钢板的低温渗碳有什么问题

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人气:-发表时间:2018-10-19 15:00:00【

尽管奥氏体不锈钢板是最常用的耐腐蚀钢之一,但存在与其相对差的表面硬度和耐磨性相关的挑战。低温渗碳通过富碳扩散区增加表面硬度,提供了解决这些挑战的有效方案,该扩散区不会损害材料的耐腐蚀性。奥氏体不锈钢板由于其优异的化学和冶金性能,是各行各业中使用最广泛的耐腐蚀材料。然而因其差的摩擦和磨损特性而臭名昭着。在过去的几十年中已经尝试设计这种类型的材料的表面,以便改善它们的表面硬度和耐磨性。

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1、奥氏体不锈钢板的表面工程处理是增加表面硬度和改善耐磨性的有趣替代方法。现在普遍认为,通过在许多不同介质中进行低温氮化或渗碳,可以在ASS上生产坚硬,耐磨和耐腐蚀的表面层,每种介质都有自己的强度和弱点。为了保持奥氏体不锈钢板的耐腐蚀性,这些方法通常在低于450℃和500℃的温度下进行,分别进行氮化和渗碳。

2、一些经过工业验证的工艺可在较低温度下工作。它们具有硬化效果而不影响原始耐腐蚀性,提供的基材质量好。表面没有涂层,但从表面向内产生富碳扩散区,具有优异的韧性,没有分层或剥落的风险。它是低温渗碳,在低于450℃的扩散温度下。该方法将大多数奥氏体不锈钢板的表面硬度提高到约1000-1200HV的水平,这是原始硬度的五倍。由于碳原子的间隙溶解,在表面上形成高压应力。所有奥氏体不锈钢板都可以使用这种方法硬化。该工艺还成功应用于双相和沉淀硬化不锈钢板牌号。通过低温渗碳处理的材料应处于固溶退火状态。锋利的边缘,孔的内部和间隙对过程没有限制。

3、低温气相渗碳显着提高了奥氏体不锈钢板的硬度,耐磨性和耐腐蚀性。然而该技术的成功应用需要原位去除自发形成的钝化膜,否则其在碳化硅渗碳过程中会抑制或阻止碳的吸收。在316L钢的电解抛光表面上,在450℃下进行16小时乙炔基渗碳处理,产生连续壳体,碳含量高达15%,晶格参数膨胀大于3%。这使表面硬度从3.5GPa增加到13GPa。正如在早期使用不同方法活化后对316L的观察一样,乙炔基渗碳产生奥氏体与碳的巨大过饱和,即使在这里应用的特定加工条件下观察到针状碳化物颗粒。尽管存在碳化物沉淀物,但是在含氯环境中材料的耐点蚀性显着提高。

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4、在表现出表面光洁度对316L低温乙炔基渗碳效果的强烈影响。与较粗的成品样品相比,更精细的成品样品获得更厚的情况和更大的表面碳浓度。透射电子显微镜显示,差异是由于钢表面上的变形引起的扰动层。由细纳米晶粒组成的厚干扰层抑制了基于乙炔的渗碳。实验表明去除该层后,低温渗碳更有效。除了渗碳之外,通过向碳质气体混合物中添加少量氨气来实现低温乙炔基氮碳共渗。还研究了温度和气体组成对乙炔基渗碳或氮碳共渗的影响。已经发现向气体中添加氮可以抑制碳化物沉淀,而不会损害这种间隙硬化钢的性能。

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