不(bu)銹鋼應(ying)用(yong)范(fan)圍十分廣泛。面(mian)(mian)對(dui)當前資源嚴(yan)重短缺的現狀，采用(yong)各(ge)種(zhong)(zhong)強化措(cuo)施來改善已開發不(bu)銹鋼鋼種(zhong)(zhong)的性能(neng)，進一(yi)步(bu)發揮各(ge)種(zhong)(zhong)不(bu)銹鋼的優勢，拓展其應(ying)用(yong)范(fan)圍，是一(yi)項(xiang)迫切而意(yi)義(yi)深遠(yuan)的工作。表面(mian)(mian)改性處(chu)理是低成本(ben)而有效提高材料表面(mian)(mian)硬度、耐(nai)磨性和抗疲勞性能(neng)的重要方法(fa)。
由于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)氧(yang)化膜(mo)的存在(zai)，使一(yi)般的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)很難進(jin)行。雖然表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活化處(chu)(chu)(chu)理后(hou)的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)以(yi)進(jin)行氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)處(chu)(chu)(chu)理，但(dan)是(shi)工序復雜，不(bu)(bu)易(yi)(yi)控(kong)制，所(suo)以(yi)人們逐漸(jian)采用了一(yi)些新(xin)的滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)工藝技術(shu)。離(li)(li)(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)技術(shu)就(jiu)是(shi)其(qi)中(zhong)(zhong)應用最廣的一(yi)種。常規離(li)(li)(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)是(shi)在(zai) 500～560℃溫度下的N2和(he)(he)H2或NH3混合氣(qi)(qi)氛中(zhong)(zhong)進(jin)行的。由于(yu)離(li)(li)(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)能(neng)直(zhi)接去(qu)除(chu)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的鈍化膜(mo)，并易(yi)(yi)于(yu)實(shi)現局部滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)和(he)(he)較容易(yi)(yi)控(kong)制氮(dan)(dan)(dan)(dan)勢，在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)強化方面(mian)(mian)顯示出(chu)較大(da)優越性(xing)(xing)。對一(yi)些馬氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)行離(li)(li)(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的結果表(biao)(biao)(biao)明，離(li)(li)(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)可(ke)有(you)效(xiao)地在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)一(yi)定(ding)厚度的滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)層(ceng)(ceng)，而(er)不(bu)(bu)需要(yao)進(jin)行去(qu)除(chu)氧(yang)化膜(mo)的預處(chu)(chu)(chu)理。滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)后(hou)的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)硬度和(he)(he)耐(nai)磨性(xing)(xing)均(jun)(jun)有(you)顯著提(ti)高。但(dan)是(shi)常規的離(li)(li)(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)容易(yi)(yi)在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)CrN而(er)使基體(ti)(ti)(ti)出(chu)現貧鉻，進(jin)而(er)降(jiang)低不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。所(suo)以(yi)，盡管經離(li)(li)(li)子滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)處(chu)(chu)(chu)理后(hou)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度、耐(nai)磨性(xing)(xing)和(he)(he)抗(kang)擦傷、抗(kang)膠(jiao)合能(neng)力有(you)大(da)幅度提(ti)高，但(dan)若處(chu)(chu)(chu)理不(bu)(bu)當，容易(yi)(yi)發生表(biao)(biao)(biao)層(ceng)(ceng)剝落、硬化層(ceng)(ceng)(滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)(dan)(dan)層(ceng)(ceng)) 厚度不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻以(yi)及耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)大(da)幅下降(jiang)等質量(liang)問(wen)題。
為了(le)(le)避免(mian)高(gao)溫下(xia)形成(cheng)CrN，損(sun)害不銹鋼固有的耐蝕性，必須發(fa)展低(di)溫處理(li)方法。上世紀80年代研發(fa)了(le)(le)等離子體低(di)溫滲氮研究，很好(hao)地解決了(le)(le)奧氏(shi)體不銹鋼經處理(li)后(hou)耐蝕性降低(di)的技術難題(ti)。該(gai)技術的關鍵是在低(di)溫下(xia)(350～450℃) 進行(xing)，以避免(mian)形成(cheng)CrN而使基體貧鉻后(hou)耐蝕性下(xia)降。
盡管低溫(wen)(wen)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)技(ji)術(shu)克服了(le)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)后不(bu)(bu)銹鋼耐蝕性下降的(de)(de)問題(ti)，但離(li)(li)子(zi)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)也有其本身的(de)(de)缺點，如邊(bian)界(jie)效(xiao)應(ying)、空(kong)心陰(yin)極(ji)效(xiao)應(ying)，以(yi)及工(gong)(gong)件(jian)溫(wen)(wen)度(du)不(bu)(bu)均(jun)等。為了(le)克服離(li)(li)子(zi)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)的(de)(de)缺點，人(ren)們開發了(le)活(huo)化(hua)(hua)屏(ping)離(li)(li)子(zi)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)技(ji)術(shu)。在活(huo)化(hua)(hua)屏(ping)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)技(ji)術(shu)中(zhong)，工(gong)(gong)件(jian)處(chu)于懸浮(fu)狀態，離(li)(li)子(zi)轟擊金屬(shu)屏(ping)而(er)不(bu)(bu)是工(gong)(gong)件(jian)本身。與常規離(li)(li)子(zi)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)相比，該技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)處(chu)理不(bu)(bu)同形(xing)狀的(de)(de)工(gong)(gong)件(jian)，并(bing)能(neng)消除(chu)邊(bian)緣(yuan)效(xiao)應(ying)以(yi)及空(kong)心陰(yin)極(ji)效(xiao)應(ying)，還能(neng)方(fang)便地(di)測量工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)。對(dui) AISI 420馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)屏(ping)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)行為的(de)(de)研究表明，新工(gong)(gong)藝不(bu)(bu)僅(jin)消除(chu)了(le)邊(bian)界(jie)效(xiao)應(ying)，而(er)且具有更高的(de)(de)滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)效(xiao)率，同時還可(ke)以(yi)完全(quan)消除(chu)由邊(bian)界(jie)效(xiao)應(ying)引起的(de)(de)腐蝕環。
與滲(shen)氮相似，對(dui)不銹鋼進行滲(shen)碳(tan)(tan)處(chu)(chu)理(li)也(ye)可分(fen)為氣(qi)體(ti)(ti)滲(shen)碳(tan)(tan)和離子滲(shen)碳(tan)(tan)兩大類型(xing)。傳統氣(qi)體(ti)(ti)滲(shen)碳(tan)(tan)溫(wen)度很高，一般在800～1000℃，所(suo)以(yi)對(dui)不銹鋼很少(shao)使用，主(zhu)要采用低溫(wen)離子滲(shen)碳(tan)(tan)技術。低溫(wen)離子滲(shen)碳(tan)(tan)處(chu)(chu)理(li)通常在550℃以(yi)下(xia)進行，所(suo)用氣(qi)體(ti)(ti)為H2和CH4或C2H2的混合氣(qi)體(ti)(ti)。
編輯：丹丹 |
