泵阀用2Cr13马氏体不锈钢等离子体基低能氮离子注入研究

金属学报, 2011, 47(12): 1490-1494. doi: 10.3724/SP.J.1037.2011.00227

泵阀用2Cr13马氏体不锈钢等离子体基低能氮离子注入研究

雷明凯 ^1, , 王克胜 ^2, , 欧伊翔 ^3, , 张磊 ^4,

1.大连理工大学材料科学与工程学院表面工程研究室,大连,116024

2.大连理工大学材料科学与工程学院表面工程研究室,大连,116024

3.大连理工大学材料科学与工程学院表面工程研究室,大连,116024

4.大连理工大学材料科学与工程学院表面工程研究室,大连,116024

基金项目: 国家自然科学基金(50725519)

关键词：等离子体基低能氮离子注入 , 2Cr13马氏体不锈钢 , 耐磨性 , 抗蚀性

PLASMA-BASED LOW-ENERGY NITROGEN ION IMPLANTATION OF 2Cr13 MARTENSITIC STAINLESS STEEL USED IN PUMPS AND VALVES

采用等离子体基低能氮离子注入技术,在450℃,4h改性处理核电站泵阀零部件用2Cr13马氏体不锈钢,获得了深度为10-12 μm的改性层,超高氮过饱和浓度为35％-40％(原子分数),由hcp结构的ε-Fe2-3N相组成.改性层的硬度最大值为15.7 GPa,球-盘式摩擦学实验测定的改性层摩擦系数由原始不锈钢的1.0减至0.85,耐磨性显著提高.在3.5％NaCl溶液中,改性层的阳极极化曲线由原始不锈钢的活化溶解转化为自钝化-孔蚀击穿特征,自腐蚀电位增加至-185 mV(vs SCE),维钝电流密度为10-1 μA/cm2,孔蚀击穿电位为-134 mV(vs SCE),抗孔蚀性能明显改善.表面改性2Cr13马氏体不锈钢满足泵阀零部件耐磨损抗腐蚀的需求.

参考文献

[1]	Alphonsa I,Chainani A,Raole P M,Ganguli B,John P I.Surf Coat Technol,2002; 150:263
[2]	Pinedo C E,Monteiro W A.Surf Coat Technol,2004; 179:119
[3]	Kim S K,Yoo J S,Priest J M,Fewell M P.Surf Coat Technol,2003; 163:380
[4]	Manova D, Thorwarth G, M(a)ndl S, Neumann H,Stritzker B,Rauschenbach B.Nucl Instrum Method,2006;242B:285
[5]	Manova D,M(a)ndl S,Neumann H,Rauschenbach B.Surf Coat Technol,2006; 200:6563
[6]	Xi Y T,Liu D X,Han D.Appl Surf Sci,2008; 254:5953
[7]	Xi Y T,Liu D X,Han D.Surf Coat Technol,2008; 202:2577
[8]	Sobiecki J R,Mankowski P,Patejuk A.Vacuum,2004; 76:57
[9]	Lei M K,Zhang Z L.J Vac Sci Technol,1995; 13A:2986
[10]	Lei M K,Zhang Z L,Ma T C.Surf Coat Technol,2000;131:317
[11]	Lei M K,Zhu X M,Yuan L J,Zhang Z L.Acta Metall Sin,1999; 35:767(雷明凯,朱雪梅,袁力江,张仲麟.金属学报,1999; 35:767)
[12]	Tuckart W,Forlerer E,Iurman L.Surf Coat Technol,2007;202:199
[13]	Lu H T,Chen H M.China Nucl Power,2010; 3:361(卢宏涛,陈汉明.中国核电,2010;3:361)

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网