本文以30Cr Mn Si A结构钢为研究对象,利用低温等离子体渗氮及低温渗氮-低温氧化复合技术对其进行表面改性研究,重点研究了氧化时间对渗氮30Cr Mn Si A钢表面组织结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析渗氮层及渗氮-...本文以30Cr Mn Si A结构钢为研究对象,利用低温等离子体渗氮及低温渗氮-低温氧化复合技术对其进行表面改性研究,重点研究了氧化时间对渗氮30Cr Mn Si A钢表面组织结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析渗氮层及渗氮-氧化复合改性层的表面形貌、截面组织和相结构;利用维氏硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站对渗氮层及复合改性层的硬度、耐磨性和耐蚀性进行评价。结果表明,渗氮层表面主要由ε-Fe_(23)N、γ'-Fe_(4)N和α_N相组成,经不同时间的氧化处理后,渗氮层表面生成Fe_(3)O_(4)相和Fe_(2)O_(3)相;随着氧化时间的延长,氧化物的含量增大,表面硬度增大,最大可达1012 HV_(0.05),改性层的有效硬化层厚度约为200μm;在防腐耐磨方面,渗氮层和渗氮-氧化复合改性层的耐磨性和耐蚀性均显著提高,且短时间氧化的复合改性层具有更好的耐磨性和耐蚀性。展开更多
针对严苛高温服役工况下零件腐蚀磨损失效严重的问题,利用激光定向能量沉积(laser directed energy deposition,LDED)方法制备了含不同质量分数Cr的低熔点镍基合金,研究了Cr含量对合金组织性能与抗高温腐蚀性能的影响。采用扫描电子显...针对严苛高温服役工况下零件腐蚀磨损失效严重的问题,利用激光定向能量沉积(laser directed energy deposition,LDED)方法制备了含不同质量分数Cr的低熔点镍基合金,研究了Cr含量对合金组织性能与抗高温腐蚀性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪等对合金的显微组织进行分析,同时讨论了合金组织、硬度及抗高温熔盐腐蚀性能的内在联系。结果表明:激光定向能量沉积制备的高Cr低熔点镍基合金组织主要由γ-Ni、CrB和Cr5B3组成;随着Cr含量增加,合金中硼化物含量相应升高,且块状Cr5B3相逐渐向粗大条状转变,菊花状(γ-Ni+CrB)共晶相消失,出现层片状的(γ-Ni+Cr5B3)共晶相。合金的硬度随Cr含量不断升高,最高达到HV360.8,主要源自基体相硬度的升高和硼化物硬质相含量的升高。与TP347H不锈钢相比,新型高Cr低熔点镍基合金的抗高温熔盐腐蚀性能更加优异,且随Cr含量增加,合金的抗高温腐蚀性能明显提高;其中含40%Cr的合金试样表现出最优抗腐蚀性能,比TP347H提高约15倍。在高温腐蚀过程中,合金表面形成致密的富Cr氧化膜,可有效阻碍腐蚀反应侵入;另一方面,Cr元素可发挥固硫作用,使得高Cr低熔点镍基合金表现出优异的抗高温熔盐腐蚀性能。展开更多
文摘本文以30Cr Mn Si A结构钢为研究对象,利用低温等离子体渗氮及低温渗氮-低温氧化复合技术对其进行表面改性研究,重点研究了氧化时间对渗氮30Cr Mn Si A钢表面组织结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析渗氮层及渗氮-氧化复合改性层的表面形貌、截面组织和相结构;利用维氏硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站对渗氮层及复合改性层的硬度、耐磨性和耐蚀性进行评价。结果表明,渗氮层表面主要由ε-Fe_(23)N、γ'-Fe_(4)N和α_N相组成,经不同时间的氧化处理后,渗氮层表面生成Fe_(3)O_(4)相和Fe_(2)O_(3)相;随着氧化时间的延长,氧化物的含量增大,表面硬度增大,最大可达1012 HV_(0.05),改性层的有效硬化层厚度约为200μm;在防腐耐磨方面,渗氮层和渗氮-氧化复合改性层的耐磨性和耐蚀性均显著提高,且短时间氧化的复合改性层具有更好的耐磨性和耐蚀性。
文摘针对严苛高温服役工况下零件腐蚀磨损失效严重的问题,利用激光定向能量沉积(laser directed energy deposition,LDED)方法制备了含不同质量分数Cr的低熔点镍基合金,研究了Cr含量对合金组织性能与抗高温腐蚀性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪等对合金的显微组织进行分析,同时讨论了合金组织、硬度及抗高温熔盐腐蚀性能的内在联系。结果表明:激光定向能量沉积制备的高Cr低熔点镍基合金组织主要由γ-Ni、CrB和Cr5B3组成;随着Cr含量增加,合金中硼化物含量相应升高,且块状Cr5B3相逐渐向粗大条状转变,菊花状(γ-Ni+CrB)共晶相消失,出现层片状的(γ-Ni+Cr5B3)共晶相。合金的硬度随Cr含量不断升高,最高达到HV360.8,主要源自基体相硬度的升高和硼化物硬质相含量的升高。与TP347H不锈钢相比,新型高Cr低熔点镍基合金的抗高温熔盐腐蚀性能更加优异,且随Cr含量增加,合金的抗高温腐蚀性能明显提高;其中含40%Cr的合金试样表现出最优抗腐蚀性能,比TP347H提高约15倍。在高温腐蚀过程中,合金表面形成致密的富Cr氧化膜,可有效阻碍腐蚀反应侵入;另一方面,Cr元素可发挥固硫作用,使得高Cr低熔点镍基合金表现出优异的抗高温熔盐腐蚀性能。
