周梦飞
,
赵程
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.026
目的 将低温离子-气体乙炔渗碳应用于AISI 316L奥氏体不锈钢表面硬化处理,同时探讨其硬化处理的最优工艺参数及优化效果.方法 采用离子轰击去除不锈钢表面钝化膜并活化其表面,再进行低温气体乙炔渗碳,实验过程使用脉冲式供气循环处理方式.进行温度梯度实验,寻找渗碳处理的临界温度.并采用正交试验法设计3因素3水平共9组实验,分析气体比例、离子轰击时间、保温压强3个因素对渗碳层硬度和厚度产生的影响,以期得到不锈钢低温离子-气体乙炔渗碳优化工艺.通过对经过最优化工艺处理过后的不锈钢硬化层组织、成分、厚度、硬度、耐磨性、耐蚀性能的研究分析,验证此工艺对AISI 316L奥氏体不锈钢硬化处理的适用性.结果 处理温度为540℃时渗碳层有碳的铬化物析出;离子轰击时间对渗碳层硬度影响最大,保温压强对硬化层厚度影响最明显.在硬化处理温度为520℃,V(H2):V(C2H2)=1:1,渗碳压强为?0.02 Mpa,离子轰击时间为20 min时,316L奥氏体不锈钢离子-气体乙炔渗碳效果最优.经优化工艺处理后不锈钢硬化层厚度达到30μm左右,表面硬度达到838HV0.05,耐蚀性和耐磨性能等都显著提高.结论 低温离子-气体乙炔渗碳硬化处理适用于AISI 316L奥氏体不锈钢,其处理最合适温度为520℃.经优化工艺处理后的不锈钢具有较高的硬度、厚度,良好的硬度梯度,高耐蚀性能及高耐磨性能.
关键词:
AISI316L奥氏体不锈钢
,
离子轰击活化
,
低温离子-气体乙炔渗碳
,
渗碳工艺参数
,
正交实验
,
S相
