氮离子注入9Cr18Mo不锈钢的表面结构与力学性能

稀有金属材料与工程, 2013, 42(9): 1838-1843.

氮离子注入9Cr18Mo不锈钢的表面结构与力学性能

刘峰斌 ^1, , 李景林 ^2, , 金杰 ^3, , 周刚 ^4, , 邱维维 ^5, , 卿涛 ^6,

1.北方工业大学,北京100144

2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033

3.北京机械工业自动化研究所,北京100120

4.北京控制工程研究所,北京100080

5.北京机械工业自动化研究所,北京100120

6.北京控制工程研究所,北京100080

基金项目: 北京市属市管高等学校人才强教计划(PHR201107109) 北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划项目国家自然科学基金(51075004,50975004)

关键词： 9Cr18Mo , 离子注入 , 强化相

Surface Structures and Mechanical Properties of 9Cr18Mo Stainless Steels Implanted with Nitrogen Ions

Liu Fengbin ^1, , Li Jinglin ^2, , Jin Jie ^3, , Zhou Gang ^4, , Qiu Weiwei ^5, , Qing Tao ^6,

1.北方工业大学,北京100144

2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033

3.北京机械工业自动化研究所,北京100120

4.北京控制工程研究所,北京100080

5.北京机械工业自动化研究所,北京100120

6.北京控制工程研究所,北京100080

Keywords： 9Cr18Mo , ion implantation , strengthening phases

针对9Cr18Mo马氏体不锈钢,检测了氮离子注入前后表面纳米硬度和摩擦磨损性能,分析了注入后9Cr18Mo钢的表面组织结构和化学组成.结果显示,氮离子注入有效提高了材料的表面硬度,降低了摩擦系数和磨损的同时,没有改变材料表面形貌和粗糙度.表面氮注入层分为两层:表面20 nm深度内除金属氮化物及氮过饱和固溶体强化相外,还富集大量碳原子,其主要存在方式为CrxCy相；次表面层主要为金属氮化物.氮离子注入后9Cr18Mo不锈钢表面形成的新的组织结构是其具有良好力学性能的根本原因.

参考文献

[1]	Zeng Z M;Zhang T;Tian X B et al.[J].Surface and Coatings Technology,2000,128-129:236.
[2]	Ueda M.;Silva MM.;Otani C.;Reuther H.;Yatsuzuka M.;Lepienski CM. Berni LA. .Improvement of tribological properties of Ti6Al4V by nitrogen plasma immersion ion implantation[J].Surface & Coatings Technology,2003(0):408-410.
[3]	李忠文,唐光泽,马欣新.GCr15钢表面钽沉积及氮离子注入的磨损性能[J].稀有金属材料与工程,2010(z1):77-80.
[4]	Mello C B;Ueda M;Lepienski C M et al.[J].Applied Surface Science,2009,256:1461.
[5]	Kumar N;Kataria S;Dash S et al.[J].Wear,2012,274-275:60.
[6]	Saravanan P;Raja VS;Mukherjee S .Effect of plasma immersion ion implantation of nitrogen on the wear and corrosion behavior of 316LVM stainless steel[J].Surface & Coatings Technology,2007(19/20):8131-8135.
[7]	Noli, F.;Misaelides, P.;Pavlidou, E.;Lagoyannis, A. .Application of ion beam analysis techniques for the investigation of the oxidation and corrosion resistance of low-energy high-flux nitrogen-implanted stainless steel[J].Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B. Beam Interactions with Materials and Atoms,2012(1):1-8.
[8]	Padhy N;Ningshen S;Panigrahi B K et al.[J].Corrosion Science,2010,52:104.
[9]	M(a)indl S;Fritzsche B;Manova D et al.[J].Surface and Coatings Technology,2005,195:258.
[10]	Fu R KY;Tang D L;Wan G J et al.[J].Surface and Coatings Technology,2007,201:4879.
[11]	Manova, D.;Gerlach, J.W.;Scholze, F.;M?ndl, S.;Neumann, H. .Nitriding of austenitic stainless steel by pulsed low energy ion implantation[J].Surface & Coatings Technology,2010(18/19):2919-2922.
[12]	Feng K;Cai X;Li Z G et al.[J].Materials Letters,2012,68:450.
[13]	Manova D;Scholze F;M(a)ndl S et al.[J].Surface and Coatings Technology,2011,205:5286.
[14]	Tian X B;Chu P K .[J].Scripta Materialia,2000,43:417.
[15]	Foerster C E;Serbena F C;da Silva S L R et al.[J].Nucl Instr Methods Phys Res B,2007,257:732.

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