奥氏体不锈钢低温离子-气体复合硬化处理工艺.pdf

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1、第４１卷第１０期Ｖｏｌ畅４１Ｎｏ畅１０２０１６年１０月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＯｃｔｏｂｅｒ２０１６奥氏体不锈钢低温离子-气体复合硬化处理工艺杨广义，王永雷，周梦飞，赵程（青岛科技大学机电工程学院表面技术研究所，山东青岛２６６０６１）摘要：采用离子轰击去除不锈钢表面的钝化膜，并活化试样的表面，然后再进行低温气体渗碳处理。经过反复几次循环处理后，实现ＡＩＳＩ３１６Ｌ奥氏体不锈钢表面低温硬化处理。利用显微硬度计测试表面硬度、硬度梯度；用光学显微镜观察硬化层横截面的显微组织。结果表明，在渗碳温度为４４０～５９０℃内，硬化层的表

2、面硬度及厚度与渗碳温度和循环处理周期成正比。温度在４４０～５１０℃内，硬化层增厚相对比较缓慢；当渗碳温度超过５１０℃后，硬化层的厚度增速加快。在４４０～５３０℃之间，硬化层表面硬度基本保持不变，在５３０℃之后，硬化层的表面硬度继续增加。在３～７个循环处理周期内，硬化层厚度增长速度较快，在第７个循环处理周期后，硬化层厚度增长速度变慢。不降低耐蚀性能的奥氏体不锈钢低温渗碳硬化处理的临界温度为５３０℃。关键词：奥氏体不锈钢；表面硬化处理；离子轰击活化；低温气体渗碳中图分类号：TG156．8文献标志码：A文章编号：0254-6051（2016）1

3、0-0133-04Ion-gassurfacehardeningprocessofausteniticstainlesssteelatlowtemperatureＹａｎｇＧｕａｎｇｙｉ，ＷａｎｇＹｏｎｇｌｅｉ，ＺｈｏｕＭｅｎｇｆｅｉ，ＺｈａｏＣｈｅｎｇ（ＳｕｒｆａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＱｉｎｇｄａｏＳｈａｎｄｏｎｇ２６６０６１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｏｒｅｍｏｖｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｏｆｔｈｅｓｔａｉｎｌｅ

4、ｓｓｓｔｅｅｌｓｕｒｆａｃｅｂｙｉｏｎｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔａｎｄａｃｔｉｖａｔｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎ，ｔｈｅｎｔｈｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇａｓｃａｒｂｕｒｉｚｅｄｈａｒｄｅｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ａｆｔｅｒｓｅｖｅｒａｌｔｉｍｅｓｃｙｃｌｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈａｒｄｅｎｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＡＩＳＩ３１６Ｌａｕｓｔｅｎｉｔｉｃｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｓｕｒｆａｃｅｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｎｅｓｓ，ｈａｒ

5、ｄｎｅｓｓｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｔｈｅｈａｒｄｅｎｅｄｌａｙｅｒｗａｓｔｅｓｔｅｄｂｙＶｉｃｋｅｒｓｈａｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅｃｒｏｓｓ-ｓｅｃｔｉｏｎ摧ｓｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｈａｒｄｅｎｅｄｌａｙｅｒｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｈａｒｄｅｎｅｄｌａｙｅｒａｒｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｔｈｅｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｙｃｌｅｓｉｎｔｈｅｒａ

6、ｎｇｅｏｆ４４０-５９０℃．Ｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ４４０-５１０℃，ｔｈｅｈａｒｄｅｎｉｎｇｌａｙｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｌｏｗｌｙ；ｗｈｅｎｔｈｅｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｏｖｅｒ５１０℃，ｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｈａｒｄｅｎｅｄｌａｙｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｒａｐｉｄｌｙ．Ｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ４４０-５３０℃，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｈａｒｄｅｎｅｄｌａｙｅｒｂａｓｉｃａｌｌｙｒｅｍａｉｎｅｄｕｎｃｈａｎｇｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆ

7、ｔｈｅｈａｒｄｅｎｅｄｌａｙｅｒｃｏｎｔｉｎｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓａｂｏｖｅ５３０℃．Ｉｎｔｈｅ３-７ｃｙｃｌｅｓ，ｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｈａｒｄｅｎｅｄｌａｙｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｒａｐｉｄｌｙ，ａｎｄｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｈａｒｄｅｎｅｄｌａｙｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｓｌｏｗｌｙｏｖｅｒ７ｃｙｃｌｅｓ．Ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇｏｆａｕｓｔｅｎｉｔｉｃｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｉｔｈｏｕｔｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓ５３０℃．Ke

8、ywords：ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ；ｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｅｎｉｎｇ；ｉｏｎｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔａｃｔｉｖａｔｉｏｎ；ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇａｓｃａｒｂｕ