荣冬松
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巩建鸣
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姜勇
,
彭亚伟
材料热处理学报
采用准平衡气体渗碳工艺,在不同CO浓度的CO/H2/N2混合气体条件下制备了表面强化层,研究CO浓度对316L奥氏体不锈钢渗碳层的微观结构、碳浓度分布、表面纳米硬度和残余应力的影响.结果表明,准平衡气体渗碳层为单一的扩张奥氏体相;当CO浓度小于30％时,渗碳层厚度、表面纳米硬度和压缩残余应力均随CO浓度的提高而提高,当CO浓度高于35％时,渗碳气体碳活度降低,渗碳表面强化效果降低;经470℃条件下准平衡渗碳20 h后,316L不锈钢渗碳层厚度最高可达30 μm,表面碳浓度增加至2.6 mass％,导致表面纳米硬度从3 GPa增加至9 GPa,并产生1300 MPa以上的压缩残余应力.
关键词:
准平衡气体渗碳
,
扩张奥氏体相
,
碳活度
,
纳米硬度
,
压缩残余应力
彭亚伟
,
巩建鸣
,
荣冬松
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姜勇
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付明辉
,
余果
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00251
针对316L奥氏体不锈钢表面强化,进行了低温表面渗碳实验并测量了渗后试样渗碳层内C浓度沿深度方向的分布.建立了以"陷阱-去陷阱"质量传递机制为基础的动力学模型,认为Cr原子在C的扩散过程中对C原子具有陷阱作用,利用该模型计算出渗后试样中C浓度沿渗层深度方向的分布,并与实验结果进行比较.结果表明,实验测得的C浓度沿渗层深度方向的分布形状呈现凸状,与简单Fick定律得出来的结果不同,而基于"陷阱-去陷阱"模型得到的计算结果与实验结果符合较好,表明陷阱作用在C扩散过程中起重要作用.Cr原子通过对C原子陷阱作用,降低C的扩散系数,对实验数据拟合得到C的去陷阱激活能为165 kJ/mol.所提出模型仅适用于未发生碳化物析出的低温渗碳,且并未考虑扩散应力的影响.
关键词:
奥氏体不锈钢
,
表面强化
,
低温表面渗碳
,
C扩散
,
陷阱-去陷阱模型
付明辉
,
巩建鸣
,
姜勇
,
彭亚伟
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201705002
采用拉伸试验机对304奥氏体不锈钢进行了不同程度的塑性预应变,然后利用新型低温气体渗碳工艺对其进行渗碳处理,最后通过残余应力仪、X射线衍射仪、铁素体测量仪等分析了预应变对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的影响.结果表明:预应变后304奥氏体不锈钢中发生了马氏体相变,马氏体转变量随着变形程度的增大而增多,当预应变超过15%后马氏体转变量的增加比较显著;预应变几乎不会影响其渗碳层的厚度,且渗碳层中的马氏体转变为扩张奥氏体(γC);预应变不影响304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的表面强化效果.
关键词:
304奥氏体不锈钢
,
预应变
,
马氏体
,
低温气体渗碳
