本文關(guān)鍵詞：SUS430不銹鋼表面氮化處理形成復(fù)相不銹鋼的組織和性能研究

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【摘要】：SUS430不銹鋼具有導(dǎo)熱性好、膨脹系數(shù)小、耐疲勞、價(jià)格低廉等特點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。但這類鋼存在強(qiáng)度差、硬度低等缺點(diǎn),因而限制了它的應(yīng)用。最新的研究表明,低碳不銹鋼經(jīng)滲氮后,其高溫回火組織具有高達(dá)1000HV的硬度。為了探索氮化處理形成的鐵素體-奧氏體復(fù)相組織或奧氏體-馬氏體雙相不銹鋼組織在工業(yè)應(yīng)上用的可能性,本研究采用以目前被廣泛應(yīng)用的SUS430不銹鋼為基體材料,對(duì)SUS430鐵素體不銹鋼板材試樣進(jìn)行酸洗,用以除去試樣表面上的氧化皮和腐蝕物及其它雜物等,然后對(duì)酸洗后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行噴砂產(chǎn)生噴沙效果,再一次對(duì)噴砂后的試樣進(jìn)行酸洗。對(duì)經(jīng)過(guò)處理后的試樣在LD50ZT型輝光離子滲氮爐中進(jìn)行離子滲氮處理。采用顯微鏡(OM),X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等儀器對(duì)氮化處理后的SUS430不銹鋼的顯微組織進(jìn)行了表征,并采用顯微硬度儀(HV-1000)和液壓伺服系統(tǒng)(MTS-810)等對(duì)不同條件處理下的試樣進(jìn)行硬度和拉伸力學(xué)性能測(cè)試。研究顯示SUS430鐵素體不銹鋼經(jīng)低溫滲氮(570℃、36h)后,其芯部為晶粒大小均勻的鐵素體,表層為晶粒相對(duì)細(xì)小的氮化層,表面平均硬度值由297.7HV提高到1197.7HV,抗拉強(qiáng)度為420 MPa,氮化層拉伸斷口形貌為脆性斷裂,芯部為韌性斷裂;對(duì)其進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散(1050℃、4h)處理,其芯部為馬氏體組織,表層為含氮奧氏體-鐵素體的混合復(fù)相組織,表面硬度為694.8HV,抗拉強(qiáng)度高達(dá)1100MPa,拉伸斷口形貌為韌性斷裂。SUS430鐵素體不銹鋼經(jīng)高溫滲氮(1100℃、24h)后,獲得了晶粒細(xì)小的表面氮化層,其組織為含氮奧氏體-馬氏體雙相不銹鋼及部分未分解的氮化物,芯部組織為鐵素體和少量馬氏體。其抗拉強(qiáng)度有顯著提高,由原來(lái)的450MPa升高到800MPa,硬度由原來(lái)的297.7HV升高到606.3HV。對(duì)其進(jìn)行拉伸試驗(yàn),氮化層的拉伸斷口由大量的淺小韌窩構(gòu)成,為典型的韌性斷裂,而芯部組織斷口部分為解理斷裂,部分為有細(xì)小韌窩的韌脆性斷裂。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG142.71;TG156.82

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