本文關(guān)鍵詞：雙相不銹鋼高溫快速離子滲氮及氮碳共滲表面改性研究

  更多相關(guān)文章： 雙相不銹鋼 離子滲氮 離子氮碳共滲 硬度 腐蝕磨損

【摘要】：不銹鋼以其優(yōu)良的耐腐蝕性能廣泛的應(yīng)用于化工、船舶、醫(yī)療等領(lǐng)域,但其表面硬度低、耐磨性差的特點(diǎn)使其應(yīng)用也受到一定限制。等離子體滲氮可以在不銹鋼表面形成氮化物,使其硬度、耐磨性顯著提高,是一種應(yīng)用較為廣泛的金屬表面改性技術(shù)。傳統(tǒng)離子滲氮過程中,工件為陰極,爐體為陽極,高電壓作用下含氮?dú)怏w被電離,產(chǎn)生大量高能含氮離子,通過滲透擴(kuò)散獲得一定厚度的改性層。由于離子的轟擊與濺射作用,樣品表面會(huì)存在打弧、邊緣效應(yīng)等缺陷。此外,在不銹鋼離子滲氮過程中,為了避免CrN的析出,通常選擇滲氮溫度低于450℃,溫度低,氮原子的擴(kuò)散速率較慢,因而存在滲氮處理時(shí)間較長的問題。針對(duì)目前離子滲氮技術(shù)和理論中存在的問題,采用空心陰極放電高溫快速離子滲氮表面改性處理技術(shù)。在一定間隙且?guī)в行】椎碾p層鋼筒組成空心陰極,利用空心陰極放電使雙層陰極圓筒溫度快速上升對(duì)樣品進(jìn)行輻射加熱,加上等離子體放電產(chǎn)生高活性的氮離子的離子轟擊雙重作用,可以使樣品快速(30℃/min)升溫到滲氮溫度。實(shí)驗(yàn)選擇SS2205雙相不銹鋼材料作為研究對(duì)象,通過改變離子滲氮過程中溫度,時(shí)間以及碳勢(shì)等影響因素來探究滲氮過程的動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)問題。利用金相顯微鏡(OM)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、激光共聚焦顯微分析(CLSM)等測(cè)試儀器,測(cè)定滲層厚度、相結(jié)構(gòu)及顯微硬度,對(duì)耐腐蝕性、耐磨性等性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。結(jié)果表明,SS2205雙相不銹鋼高溫快速離子滲氮及氮碳共滲表面改性處理可以在短時(shí)間內(nèi)獲得一定厚度的滲層,樣品表面組織均勻,在不降低耐腐蝕性的前提下,提高了雙相不銹鋼的表面硬度和耐腐蝕磨損性能,有效地提高了離子滲氮效率。
【關(guān)鍵詞】：雙相不銹鋼 離子滲氮 離子氮碳共滲 硬度 腐蝕磨損
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG156.82;TG142.71
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.1.1 不銹鋼概述9
• 1.1.2 不銹鋼分類9-11
• 1.2 離子滲擴(kuò)表面改性技術(shù)11-19
• 1.2.1 等離子體放電特性12-13
• 1.2.2 離子滲氮中氮原子滲入機(jī)理13-15
• 1.2.3 直流離子滲氮存在的問題15-16
• 1.2.4 新型離子滲氮技術(shù)發(fā)展概況16-19
• 1.3 腐蝕磨損19-20
• 1.4 課題意義及研究內(nèi)容20-22
• 1.4.1 選題的意義20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法22-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備22-24
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備22-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法24-26
• 2.2.1 滲氮工藝24-26
• 2.3 表征分析方法26
• 2.3.1 金相分析(OM)26
• 2.3.2 X射線衍射分析(XRD)26
• 2.3.3 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡顯微分析(SEM)26
• 2.4 性能分析評(píng)價(jià)26-29
• 2.4.1 顯微硬度分析26
• 2.4.2 腐蝕性能評(píng)價(jià)26-27
• 2.4.3 腐蝕磨損性能評(píng)價(jià)27-28
• 2.4.4 激光共聚焦顯微分析28-29
• 第3章 雙相不銹鋼離子滲氮及氮碳共滲處理29-48
• 3.1 試樣表面形貌29
• 3.2 滲層金相顯微組織29-34
• 3.3 滲層相結(jié)構(gòu)分析34-38
• 3.4 表面顯微硬度測(cè)試38-41
• 3.5 耐腐蝕性能分析41-46
• 3.6 小結(jié)46-48
• 第4章 腐蝕磨損性能研究48-64
• 4.1 摩擦系數(shù)48-51
• 4.2 磨痕輪廓分析51-58
• 4.3 磨痕微觀形貌58-63
• 4.4 小結(jié)63-64
• 第5章 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文69-70
• 致謝70

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張德元,曾衛(wèi)軍,付青峰,李放,林勤,羅文;鉭表面離子滲氮工藝研究[J];金屬熱處理學(xué)報(bào);2001年02期

2 羅文,張德元,曾衛(wèi)軍,許蘭萍,陸德平,李放;鉭表面離子滲氮層的組織與結(jié)構(gòu)[J];金屬熱處理;2001年10期

3 梁軍,盧艷君;離子滲氮技術(shù)的研究和工藝[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2001年01期

4 盧金生;深層可控離子滲氮技術(shù)及其在齒輪中的應(yīng)用[J];機(jī)械工人;2002年04期

5 高仰之,劉英祺;離子滲氮技術(shù)的進(jìn)展[J];機(jī)械工人(熱加工);2003年07期

6 趙程;活性屏離子滲氮技術(shù)的研究[J];金屬熱處理;2004年03期

7 楊莉,楊漣,周吉智;離子滲氮對(duì)2Cr13鋼疲勞性能的影響[J];熱加工工藝;2004年03期

8 田紹潔,楊利,劉承仁,丁得剛,任慧遠(yuǎn),張?zhí)鞆?qiáng),沈根偉;極具競(jìng)爭力的離子滲氮設(shè)備[J];機(jī)械工人;2005年02期

9 龍發(fā)進(jìn);周yN;康光宇;李鑫鴻;耿漫;;離子滲氮新技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J];熱加工工藝;2007年06期

10 鄭輝;;離子滲氮技術(shù)的進(jìn)展[J];機(jī)械工人(熱加工);2007年09期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙程;趙慧麗;侯俊英;;活性屏離子滲氮過程中的粒子形貌與結(jié)構(gòu)研究[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

2 趙程;趙慧麗;侯俊英;;活性屏離子滲氮過程中的粒子形貌與結(jié)構(gòu)研究[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

3 盧金生;顧敏;王紅偉;;離子滲氮用脈沖電源的研制[A];首屆中國熱處理活動(dòng)周論文集[C];2002年

4 江虹;周曠;周松流;樊波平;;內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)的等離子滲氮[A];湖北省第九屆熱處理年會(huì)論文集[C];2004年

5 秦向群;張兵華;張鐵成;;7Mn15Cr2Al3V2WMo鋼離子滲氮工藝的試驗(yàn)研究[A];第九次全國熱處理大會(huì)論文集（一）[C];2007年

6 林義民;梁愛民;徐洮;薛群基;;溫度對(duì)1Cr18Ni9TiYg氏體不銹鋼脈沖直流等離子滲氮的影響[A];甘肅省化學(xué)會(huì)成立六十周年學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)暨二十三屆年會(huì)論文集[C];2003年

7 佟宇;郭天文;婁芬麗;;輝光等離子滲氮對(duì)鑄造純鈦表面性能的影響[A];第六次全國口腔修復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2009年

8 李星亮;岳文;王成彪;高曉成;王松;劉家浚;;無硫磷有機(jī)鎢添加劑作用下離子滲氮軸承鋼的摩擦學(xué)性能研究[A];2011年全國青年摩擦學(xué)與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

9 楊劍群;劉勇;葉鑄玉;;2Cr13鋼離子滲氮層在真空中脂潤滑條件下摩擦學(xué)行為[A];2011中國材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

10 李孔軍;劉錦云;金應(yīng)榮;;純氮?dú)夥障裸~制活性屏離子滲氮的研究[A];第八屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨第三屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集（六）[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 鐘厲;純氮離子滲氮新工藝及離子滲氮機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2004年

2 劉志權(quán);純鐵表面離子滲氮層顯微組織及氮化物的高分辨電子顯微鏡研究[D];大連海事大學(xué);2000年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙慧麗;活性屏離子滲氮的機(jī)理及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];青島科技大學(xué);2005年

2 王剛;H13鏈軌節(jié)鍛造模具離子滲氮工藝的研究[D];山東大學(xué);2015年

3 董合振;雙相不銹鋼高溫快速離子滲氮及氮碳共滲表面改性研究[D];大連海事大學(xué);2016年

4 年玉琳;N80鋼的稀土催滲離子滲氮工藝與組織性能研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

5 趙良峰;00Cr12Ni9Mo4Cu2Ti馬氏體時(shí)效不銹鋼的離子滲氮及其組織性能研究[D];浙江大學(xué);2008年

6 吳雪敏;不銹鋼空心陰極輔助離子滲氮工藝研究[D];大連海事大學(xué);2009年

7 孫宇飛;不銹鋼離子滲氮模型[D];大連海事大學(xué);2007年

8 陳叢民;空心陰極輔助離子滲氮研究[D];大連海事大學(xué);2007年

9 張思思;20CrMnTi離子滲氮及稀土催滲組織性能研究[D];武漢科技大學(xué);2012年

10 馬奪;直流脈沖空心陰極離子滲氮研究[D];大連理工大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：863629