本文關(guān)鍵詞：高能噴丸對15CrMo鋼表面化學轉(zhuǎn)化膜特性的影響研究

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【摘要】：鋼鐵件表面轉(zhuǎn)化膜的質(zhì)量除了與轉(zhuǎn)化液的性質(zhì)有關(guān),還受材料的成分、微觀組織和表面狀態(tài)等因素影響。經(jīng)高能噴丸處理的鋼鐵件表面具有高密度的晶體結(jié)構(gòu)缺陷如：晶界、位錯等,這種高密度晶體缺陷使鋼鐵件表面的原子化學活性大大升高,并增多原子的擴散通道。經(jīng)高能噴丸處理獲得的這種高密度晶體結(jié)構(gòu)的特性已被用于一些表面技術(shù)中,如縮短滲氮時間、降低滲氮溫度,提高滲氮層的厚度、硬度、耐蝕性等,但是在化學轉(zhuǎn)化膜中的應(yīng)用未見報道。本文以15CrMo鋼為研究對象,首先采用高能噴丸技術(shù)對15CrMo鋼表面進行大塑性變形加工,利用金相分析法及X射線衍射技術(shù)分析鋼噴丸前后的組織特征；分別在高能噴丸前后的鋼基體上制備3種典型的化學轉(zhuǎn)化膜,包括傳統(tǒng)化學磷化、電場加速磷化、常溫發(fā)黑氧化,對各種轉(zhuǎn)化膜的形貌、厚度、耐蝕性等特征進行表征,研究高能噴丸后的組織對化學轉(zhuǎn)化膜特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明：經(jīng)過高能噴丸處理后的15CrMo鋼表面鐵索體的晶界變得模糊、難以分辨；珠光體變形流紋清晰,發(fā)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、破碎和尺寸細化。高能噴丸處理使15CrMo鋼表面發(fā)生顯著的塑形變形,組織發(fā)生強烈細化,XRD衍射峰呈現(xiàn)明顯寬化。同時,高能噴丸處理造成15CrMo鋼表面粗糙度增加。與普通低碳鋼的磷化工藝,15CrMo低合金鋼表面磷化處理需要提高磷化溫度至75℃,并增加強氧化劑NaClO3含量。經(jīng)高能噴丸處理后15CrMo鋼表面生成的磷化膜結(jié)晶特征不明顯,膜層呈細密、絮狀覆蓋在金屬表面；噴丸后磷化膜厚度顯著提高,由噴丸前的低于1μm提高到3μm；噴丸后磷化膜具有更好的耐蝕性,極化電阻增大2.8倍,自腐蝕電流密度減小60%,耐鹽水浸泡時間明顯延長；高能噴丸處理顯著提高鋼上磷化膜后續(xù)復合有機涂層的附著性,復合涂層形貌和耐化學試劑性能影響不大。與低合金鋼表面普通浸潤式磷化工藝,電化學磷化處理可以在常溫下進行。經(jīng)高能噴丸后15CrMo鋼表面生成的磷化膜結(jié)晶特征不明顯；噴丸處理可以使鋼表面磷化膜厚度顯著提高,由噴丸前的2.37μm提高到3.5μm：噴丸后鋼的電化學磷化膜具有更好的耐蝕性,極化電阻增大約1.8倍,自腐蝕電流密度減小44%,耐鹽水浸泡時間延長；高能噴丸顯著提高鋼上電化學磷化膜后續(xù)復合有機涂層的附著性,復合涂層形貌和耐化學試劑性能影響不大。高能噴丸處理后15CrMo鋼表面生成的黑色轉(zhuǎn)化膜結(jié)晶顆粒更佳細小,膜層均勻致密,且鋼基體的合金元素Mo參與成膜。高能噴丸處理提高了15CrMo鋼表面黑色轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性,表現(xiàn)為自腐蝕電位提高90 mV、自腐蝕電流密度降低60%、膜層電阻增大超過6倍、耐鹽水浸泡時間延長。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG178;TG668

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