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沉淀硬化不锈钢机械能助渗铝工艺研究

时间:2017-04-05 10:54:00 编辑:黄金城gcgc手机版 浏览:
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沉淀硬化黄金城娱乐gcgc平台因具有高的强韧性配合,且在动、静载荷下具有低的应力集中敏感性,因而广泛用于宇航的承力、耐热、耐蚀的关键结构部件。但在其服役环境中,沉淀硬化黄金城娱乐gcgc平台常因其耐磨及耐蚀性能不足而导致材料使用寿命降低,必须对材料进行表面处理来提高材料的性能,渗铝是其中最有效和实用的手段。钢材经过渗铝后,表面能形成致密的氧化铝膜,可以大大提高材料的耐磨性、耐蚀性以及抗氧化性能,广泛应用于石油化工、冶金及航空工业中。

由于沉淀硬化黄金城娱乐gcgc平台的时效温度一般在600℃以下,常用渗铝工艺如固体渗铝、热浸镀铝等渗铝温度都比600℃高,都会导致基体材料力学性能的改变,为了不改变基体材料的力学性能,必须进行低温渗铝。物理气相沉积(PVD)渗铝工艺可以实现低温渗铝(渗铝温度400℃左右),但其渗层结合力较差、设备昂贵等缺点制约了其应用。机械能助渗铝作为有效的低温渗铝工艺,由于其能降低渗铝温度和缩短渗铝时间,一直以来为诸多科研工编辑所重视。对于机械能助渗铝的早期研究,多数以普通低碳钢为渗铝对象,而对不锈钢,特别是沉淀硬化不锈钢的低温渗铝工艺鲜有报道。本文采用机械能助渗铝工艺,在500℃对沉淀硬化不锈钢进行渗铝,在保证基体材料的力学性能基本无损耗的情况下,得到了硬度是基体2倍多的渗层。 

采用Φ20mm×3mm的片状和标准拉伸(Φ5mm)、冲击(10mm×10mm×55mm)的1Cr14Ni4Mo3N沉淀硬化黄金城娱乐gcgc平台试样。实验所用的渗剂主要由铝粉、铝铁粉、氧化铝及氯化铵等组成。实验前,对试样依次进行砂纸打磨、碱洗、酸洗、水洗、吹干等处理,然后与渗剂一起均匀放入滚筒中,加盖密封后于RG2-6-6保护气氛旋转电炉中加热至500℃,保温8~12h,炉冷到300℃以下时将渗件取出空冷,然后水洗吹干。  

通过机械能助渗铝,沉淀硬化不锈钢经500℃×10h的渗铝,得到厚11μm的渗铝层。渗铝层的硬度是基体的2倍多。机械能助渗铝工艺没有改变基体材料的力学性能。




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