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奧氏體不銹鋼板的低溫滲碳有什么問題

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人氣:-發表時間:2018-10-19 15:00:00【

盡管奧氏體不銹鋼板是最常用的耐腐蝕鋼之一,但存在與其相對差的表面硬度和耐磨性相關的挑戰。低溫滲碳通過富碳擴散區增加表面硬度,提供了解決這些挑戰的有效方案,該擴散區不會損害材料的耐腐蝕性。奧氏體不銹鋼板由于其優異的化學和冶金性能,是各行各業中使用最廣泛的耐腐蝕材料。然而因其差的摩擦和磨損特性而臭名昭著。在過去的幾十年中已經嘗試設計這種類型的材料的表面,以便改善它們的表面硬度和耐磨性。

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1、奧氏體不銹鋼板的表面工程處理是增加表面硬度和改善耐磨性的有趣替代方法。現在普遍認為,通過在許多不同介質中進行低溫氮化或滲碳,可以在ASS上生產堅硬,耐磨和耐腐蝕的表面層,每種介質都有自己的強度和弱點。為了保持奧氏體不銹鋼板的耐腐蝕性,這些方法通常在低于450℃和500℃的溫度下進行,分別進行氮化和滲碳。

2、一些經過工業驗證的工藝可在較低溫度下工作。它們具有硬化效果而不影響原始耐腐蝕性,提供的基材質量好。表面沒有涂層,但從表面向內產生富碳擴散區,具有優異的韌性,沒有分層或剝落的風險。它是低溫滲碳,在低于450℃的擴散溫度下。該方法將大多數奧氏體不銹鋼板的表面硬度提高到約1000-1200HV的水平,這是原始硬度的五倍。由于碳原子的間隙溶解,在表面上形成高壓應力。所有奧氏體不銹鋼板都可以使用這種方法硬化。該工藝還成功應用于雙相和沉淀硬化不銹鋼板牌號。通過低溫滲碳處理的材料應處于固溶退火狀態。鋒利的邊緣,孔的內部和間隙對過程沒有限制。

3、低溫氣相滲碳顯著提高了奧氏體不銹鋼板的硬度,耐磨性和耐腐蝕性。然而該技術的成功應用需要原位去除自發形成的鈍化膜,否則其在碳化硅滲碳過程中會抑制或阻止碳的吸收。在316L鋼的電解拋光表面上,在450℃下進行16小時乙炔基滲碳處理,產生連續殼體,碳含量高達15%,晶格參數膨脹大于3%。這使表面硬度從3.5GPa增加到13GPa。正如在早期使用不同方法活化后對316L的觀察一樣,乙炔基滲碳產生奧氏體與碳的巨大過飽和,即使在這里應用的特定加工條件下觀察到針狀碳化物顆粒。盡管存在碳化物沉淀物,但是在含氯環境中材料的耐點蝕性顯著提高。

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4、在表現出表面光潔度對316L低溫乙炔基滲碳效果的強烈影響。與較粗的成品樣品相比,更精細的成品樣品獲得更厚的情況和更大的表面碳濃度。透射電子顯微鏡顯示,差異是由于鋼表面上的變形引起的擾動層。由細納米晶粒組成的厚干擾層抑制了基于乙炔的滲碳。實驗表明去除該層后,低溫滲碳更有效。除了滲碳之外,通過向碳質氣體混合物中添加少量氨氣來實現低溫乙炔基氮碳共滲。還研究了溫度和氣體組成對乙炔基滲碳或氮碳共滲的影響。已經發現向氣體中添加氮可以抑制碳化物沉淀,而不會損害這種間隙硬化鋼的性能。

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