陆小会
,
高原
,
王成磊
,
韦文竹
,
张光耀
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.08.007
目的：提高0 Cr18 Ni9 Ti奥氏体不锈钢的抗高温摩擦性能。方法利用等离子渗金属技术在不锈钢表面等离子渗铪,之后进行固体渗碳,在HT-500型球-盘磨损试验机上进行高温摩擦磨损实验,分析其高温摩擦性能及摩擦机制,并与不锈钢基体试样及不锈钢渗铪试样进行对比。结果渗铪试样的渗层厚度约为45μm,渗铪+渗碳试样的渗层厚度达100μm。渗铪+渗碳层弥散分布着许多粒状和短棒状碳化物颗粒,碳化物类型主要为MC型、M7 C3型和M23 C6型。基材的摩擦曲线波动起伏大；渗铪试样的摩擦系数较大,但磨损微观表现平稳；渗铪+渗碳试样的摩擦系数最小。磨损失重由大到小依次为：基材>渗铪试样>渗铪+渗碳试样。在300,500℃下,渗铪试样的耐磨性相对基材分别提高至1.47倍和1.94倍,渗铪+渗碳试样分别提高至2.13和2.28倍。基材划痕尺寸宽且较深；渗铪试样的表面硬度提高,且摩擦磨损过程中出现了合金氧化物；渗铪+渗碳试样的表面硬度高,基体韧性好,仅出现了很浅且窄的磨痕。结论通过等离子渗铪及离子渗铪+固体渗碳,均能提高不锈钢表面的抗高温摩擦性能,相比之下,离子渗铪+固体渗碳的效果更好。
关键词:
奥氏体不锈钢
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双辉等离子
,
固体渗碳
,
渗铪合金层
,
碳化物
,
高温摩擦性能
陆小会
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高原
,
韦文竹
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张光耀
,
王成磊
稀有金属
研究了0Cr1 8Ni9Ti奥氏体不锈钢等离子渗铪以及渗铪后进行渗碳并在静态空气中的抗高温氧化行为.研究表明:渗铪合金层厚度为35μm,渗层连续致密无孔洞,与基体呈冶金结合,表面物相主要有Hf、HfC、Hf2Fe;渗铪+渗碳层厚度为100 μm,渗层弥散分布许多粒状和短棒状碳化物颗粒,尺寸在1～2 μm,主要类型为MC、M7C3、M23C6型.1050,1100℃下氧化时渗Hf试样氧化速率约为基材的1/3、1/8,而渗Hf+渗C试样约为1/8、1/25,随着氧化温度升高时,氧化速率增大,增幅及氧化增重均为渗Hf+渗C试样＜渗Hf试样＜基材,且氧化增重近似符合抛物线规律;依次渗Hf和渗C后,经过高温氧化,试样表面合金元素降低、Hf含量升高,表面剥落得到改善,氧化缺陷减少、孔洞变小,Hf起到固化表面氧化物层、提高固溶强化的作用,HfC等碳化物以及HfO2可以有效降低氧离子的扩散速率,显著提高抗高温氧化性能.
关键词:
辉光等离子
,
固体渗碳
,
奥氏体不锈钢
,
渗铪合金层
,
抗高温氧化性
