离子氮化对304不锈钢耐蚀性能的影响及其应用研究

发布时间：2024-03-13 23:52

　　奥氏体不锈钢耐蚀性能优良,但硬度低,耐磨性差,应用受到了很大限制。常规离子氮化能显著提高奥氏体不锈钢的硬度和耐磨性,但耐蚀性能明显降低。因此,研究离子氮化对奥氏体不锈钢耐蚀性能的影响,在提高硬度和耐磨性的同时,不降低其耐蚀性能,有十分重要的意义。本文分析了离子渗氮前的气体轰击及离子氮化的工艺参数对304不锈钢耐蚀性能的影响及原因,优化出最佳的工艺方案,并进行了生产验证。结论如下:(1)讨论了Ar、H₂及两者组合气体轰击时,试样的升温速率、表面形貌和成分、耐蚀性能和钝化膜半导体特性的变化,根据辉光放电理论推导了气体的轰击能量,得出:Ar⁺在阴极位降区获得的电场能比H⁺大,轰击作用更强,而且Ar⁺对Cr原子择优溅射,所以Ar在轰击气体中所占的比例越高,试样的升温速率越大,试样表面越粗糙,表面的Cr元素损失越多,导致钝化膜中Cr₂O₃的含量降低,钝化膜的氧空穴缺陷增多,耐蚀性能降低。确定较佳的轰击气体为Ar:H₂=1:3,几乎没有降低304...

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【部分图文】：

图1-2Fe-N二元相图

+炉壁++-+FeNFe2NN2NNOC离子原子分子E热E冲击阴极电压降电压Fe3NFe4NFeNNNNFeNFeN吸附E离子NNNN图1-1辉光离子渗氮原理图

图1-3载能离子溅射靶材的级联碰撞过程

为某一定值之后，入射离子的能量增大，靶材原子的溅射产额反而降3）当入射离子的能量相同时，比起轻离子，重离子能使靶材溅射出更多的溅射产额更大，同时溅射产额也与离子的入射时的角度有关；4）靶材表面溅射出的原子出射的角度一般情况下符合余弦规律，但是较低时，出射原子的出射角会有所偏离。被....

图1-4Ar+轰击铜表面形成的锥形结构图

图1-4Ar+轰击铜表面形成的锥形结构图的影响因素式比，离子氮化具有渗氮速度快，工件变形氮等优点。诸多优点让研究人员不断发展技术引发了一系列离子氮化的问题，如工面烧伤等[29]。随着离子氮化技术的不断发射频离子氮化、等离子体浸没、离子注入子体弧源离子氮化技术，在较低的氮化温析出....

图2-1PN-IV型多功能辉光离子渗氮炉

图2-1PN-IV型多功能辉光离子渗氮炉真空室辅助升温装置等离体子区试样抽气系统阴极盘

本文编号：3927754