F51雙相不銹鋼離子滲氮層組織及性能研究
發(fā)布時間:2022-01-26 12:01
本論文以F51雙相不銹鋼作為滲氮基體材料,其組織由γ-奧氏體和α-鐵素體兩相組成,對其進行450℃和550℃兩種溫度離子滲氮處理。利用光學(xué)顯微鏡(OPM)、掃描電子顯微鏡(SEM)觀察分析F51雙相不銹鋼滲氮層的微觀組織;利用X射線衍射(XRD)方法對滲氮層由表及里的相組成變化進行分析研究;利用X射線能譜儀(EDS)對滲氮層不同深度和不同組織區(qū)域的微區(qū)化學(xué)成分進行了測定。根據(jù)以上實驗結(jié)果分析討論了450℃和550℃滲氮層的相組成、相分布形成機制以及N的擴散行為。采用顯微硬度計、摩擦磨損實驗機分別對滲氮層的顯微硬度及耐磨性能進行測試,采用激光掃描共聚焦顯微鏡(LSCM)對磨痕形貌進行觀察,分析滲氮處理對F51雙相不銹鋼摩擦磨損性能的影響。通過滲氮樣品表面與未滲氮樣品極化曲線測試,分析比較未滲氮處理F51雙相不銹鋼和兩種溫度滲氮樣品表面在3.5wt%NaCl溶液中的耐蝕性能。F51雙相不銹鋼低溫(450℃)滲氮層主要由γN相和少量αN相組成,沿滲層由表及里相組成為γN+αN(少量)→γN+αN(較多)→γ+α(基體組織),滲氮層厚度約為7μm;高溫(550℃)滲氮層主要由 CrN+αN相組...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1等離子滲氮系統(tǒng)示意圖??Fig.?1.1?Schematic?diagram?of?plasma?nitriding?system??7??
?F51雙相不銹鋼離子滲氮層組織及性能研究???3滲氮層組織研究??3.1基體組織特征??3.1.1?XRD測定結(jié)果??圖3.1為F51不銹鋼基體的XRD圖譜,與標準PDF卡片進行比對可知,F51不銹??鋼基體由Y-奧氏體的(11丨)、(200)、(220)及(311)衍射峰和a-鐵素體的(110)、(200)及(211)??衍射峰組成,且各衍射峰均較尖銳。說明F51不銹鋼基體主要是由丫-奧氏體和a-鐵素體??兩相組成,為奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。??y(lll)?a(200)??a(110)??d??d??1?y(2〇〇)?y(220^??a?I?a(211)??,(311)??■?|?,?|?,?|?|???40?60?80?100?120??26H°)??圖3.1?F51不銹鋼基體XRD圖譜??Fig.?3.1?XRD?patterns?of?matrix??3.1.2?OPM觀察結(jié)果??光學(xué)顯微鏡觀察到的F51雙相不銹鋼金相組織如圖3.2所示,亮奧氏體相,??暗區(qū)為a-鐵素體相,金相組織觀察表明F51雙相不銹鋼丨tly-奧氏休和a-鐵於休兩相組織??16??
?F51雙相不銹鋼離子滲氮層組織及性能研究???組成,與XRD結(jié)果一致。??....r?…'??圖3.2?F51雙相不銹鋼金相組織:⑻200x;?(b)lOOOx??Fig.?3.2?OPM?observation?on?microstructure?of?matrix:?(a)?200x;?(b)1000x??3.1.3?SEM觀察結(jié)果??圖3.3為F51雙相不銹鋼SEM觀察結(jié)果,基體中兩相組織Y-奧氏體和a-鐵素體清晰??可見,凸起的區(qū)域為奧氏體組織,凹陷的區(qū)域為鐵素體組織。??圖3.3?F51雙相不銹鋼SEM觀察結(jié)果??Fig.?3.3?SEM?observation?on?microstructure?of?F51?stainless,?steel??3.1.4微區(qū)化學(xué)成分測定結(jié)果??為了分析不同組織區(qū)域合金元素的差異以及合金元素對基體相組成的影響,利用??EDS對F51雙相不銹鋼不同組織區(qū)域進行微區(qū)化學(xué)成分測定,結(jié)果見表3.1。??17??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2Cr13馬氏體不銹鋼活性屏離子滲氮技術(shù)[J]. 李楊,何永勇,朱宜杰,邱劍勛,修俊杰. 金屬熱處理. 2017(05)
[2]304奧氏體不銹鋼氮離子注入層的組織與性能研究[J]. 陳康,趙瑋霖. 表面技術(shù). 2011(02)
[3]00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼的組織分析[J]. 陸衛(wèi)東,樂平,劉雪燕,郁涼峰,鄔彤. 熱處理. 2008(01)
[4]等離子體弧源奧氏體不銹鋼低溫離子滲擴氮研究[J]. 王亮,許曉磊,于志偉,許彬,黑祖昆. 表面技術(shù). 1999(06)
碩士論文
[1]17-7PH不銹鋼低溫等離子滲氮層組織結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 王穎珠.大連海事大學(xué) 2018
本文編號:3610455
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1等離子滲氮系統(tǒng)示意圖??Fig.?1.1?Schematic?diagram?of?plasma?nitriding?system??7??
?F51雙相不銹鋼離子滲氮層組織及性能研究???3滲氮層組織研究??3.1基體組織特征??3.1.1?XRD測定結(jié)果??圖3.1為F51不銹鋼基體的XRD圖譜,與標準PDF卡片進行比對可知,F51不銹??鋼基體由Y-奧氏體的(11丨)、(200)、(220)及(311)衍射峰和a-鐵素體的(110)、(200)及(211)??衍射峰組成,且各衍射峰均較尖銳。說明F51不銹鋼基體主要是由丫-奧氏體和a-鐵素體??兩相組成,為奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。??y(lll)?a(200)??a(110)??d??d??1?y(2〇〇)?y(220^??a?I?a(211)??,(311)??■?|?,?|?,?|?|???40?60?80?100?120??26H°)??圖3.1?F51不銹鋼基體XRD圖譜??Fig.?3.1?XRD?patterns?of?matrix??3.1.2?OPM觀察結(jié)果??光學(xué)顯微鏡觀察到的F51雙相不銹鋼金相組織如圖3.2所示,亮奧氏體相,??暗區(qū)為a-鐵素體相,金相組織觀察表明F51雙相不銹鋼丨tly-奧氏休和a-鐵於休兩相組織??16??
?F51雙相不銹鋼離子滲氮層組織及性能研究???組成,與XRD結(jié)果一致。??....r?…'??圖3.2?F51雙相不銹鋼金相組織:⑻200x;?(b)lOOOx??Fig.?3.2?OPM?observation?on?microstructure?of?matrix:?(a)?200x;?(b)1000x??3.1.3?SEM觀察結(jié)果??圖3.3為F51雙相不銹鋼SEM觀察結(jié)果,基體中兩相組織Y-奧氏體和a-鐵素體清晰??可見,凸起的區(qū)域為奧氏體組織,凹陷的區(qū)域為鐵素體組織。??圖3.3?F51雙相不銹鋼SEM觀察結(jié)果??Fig.?3.3?SEM?observation?on?microstructure?of?F51?stainless,?steel??3.1.4微區(qū)化學(xué)成分測定結(jié)果??為了分析不同組織區(qū)域合金元素的差異以及合金元素對基體相組成的影響,利用??EDS對F51雙相不銹鋼不同組織區(qū)域進行微區(qū)化學(xué)成分測定,結(jié)果見表3.1。??17??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2Cr13馬氏體不銹鋼活性屏離子滲氮技術(shù)[J]. 李楊,何永勇,朱宜杰,邱劍勛,修俊杰. 金屬熱處理. 2017(05)
[2]304奧氏體不銹鋼氮離子注入層的組織與性能研究[J]. 陳康,趙瑋霖. 表面技術(shù). 2011(02)
[3]00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼的組織分析[J]. 陸衛(wèi)東,樂平,劉雪燕,郁涼峰,鄔彤. 熱處理. 2008(01)
[4]等離子體弧源奧氏體不銹鋼低溫離子滲擴氮研究[J]. 王亮,許曉磊,于志偉,許彬,黑祖昆. 表面技術(shù). 1999(06)
碩士論文
[1]17-7PH不銹鋼低溫等離子滲氮層組織結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 王穎珠.大連海事大學(xué) 2018
本文編號:3610455
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