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低温超饱和气体渗碳对316L奥氏体不锈钢力学性能的影响 被引量：6
1
作者 姜勇 李洋 +1 位作者 张显程 巩建鸣 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期32-38,共7页
采用低温超饱和气体渗碳技术对316L奥氏体不锈钢进行表面强化,测量了渗碳层沿深度方向的碳含量、残余应力及纳米硬度分布。通过单轴拉伸试验,测量了渗碳层表面开裂伸长率,计算了断裂韧性,并采用分离法研究了低温超饱和气体渗碳表面强化... 采用低温超饱和气体渗碳技术对316L奥氏体不锈钢进行表面强化,测量了渗碳层沿深度方向的碳含量、残余应力及纳米硬度分布。通过单轴拉伸试验,测量了渗碳层表面开裂伸长率,计算了断裂韧性,并采用分离法研究了低温超饱和气体渗碳表面强化层的平均抗拉强度。结果表明,经470℃,30h低温超饱和气体渗碳处理后,奥氏体不锈钢表面形成一层厚度约30μm的表面渗碳强化层,渗碳层表面碳质量分数高达约2.4%,纳米硬度达到12.6 GPa,残余应力达到-2.2 GPa;渗碳层表面断裂韧性约19 MPa·m^(1/2),断裂应变约1.5%;渗碳层平均抗拉强度为1.4 GPa;渗碳层在提高材料整体抗拉强度的同时,降低了屈服强度和伸长率。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 低温超饱和气体渗碳 残余应力 纳米硬度 抗拉强度
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奥氏体不锈钢双极板的低温超饱和气体渗碳表面改性 被引量：1
2
作者 姜勇 李洋 +1 位作者 周阳 巩建鸣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期247-252,共6页
通过低温超饱和气体渗碳(LTCSGC)处理,在316L不锈钢双极板表面形成了一层厚度约30μm的渗碳层,研究了从基体沿渗碳层深度方向的碳的质量分数、残余应力、硬度分布和相结构,测量了渗碳后316L不锈钢双极板的接触电阻,分析了渗碳后316L不... 通过低温超饱和气体渗碳(LTCSGC)处理,在316L不锈钢双极板表面形成了一层厚度约30μm的渗碳层,研究了从基体沿渗碳层深度方向的碳的质量分数、残余应力、硬度分布和相结构,测量了渗碳后316L不锈钢双极板的接触电阻,分析了渗碳后316L不锈钢双极板在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中的耐腐蚀性能.结果表明:渗碳层是由膨胀奥氏体相组成的梯度材料,从渗碳层表面到基体的碳的质量分数、残余应力和硬度逐渐降低;经过LTCSGC处理后,316L不锈钢双极板的接触电阻降低了34%;在模拟PEMFC的阳极环境中,其自腐蚀电位升到-79 mV,高于工作电位-0.1 V,获得了阴极保护;在模拟PEMFC的阴极环境中,其自腐蚀电位提高了260 mV,抗腐蚀性能显著提高,恒电位极化腐蚀电流密度降低了75%. 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 奥氏体不锈钢 双极板 低温超饱和气体渗碳 抗腐蚀性能
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低温气体渗碳对形变304L不锈钢抗点蚀性能的影响 被引量：1
3
作者 姜勇 李洋 +1 位作者 周阳 巩建鸣 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2019年第2期87-91,共5页
通过电化学试验的方法,研究了低温气体渗碳(LTGC)处理对形变304L不锈钢抗点蚀性能的影响。结果表明:经过45%预应变后,304L不锈钢中产生了约62%(体积分数)的α′-马氏体(形变诱导马氏体),在含Br-的溶液中抗点蚀性能大幅降低;经低温气体... 通过电化学试验的方法,研究了低温气体渗碳(LTGC)处理对形变304L不锈钢抗点蚀性能的影响。结果表明:经过45%预应变后,304L不锈钢中产生了约62%(体积分数)的α′-马氏体(形变诱导马氏体),在含Br-的溶液中抗点蚀性能大幅降低;经低温气体渗碳处理后,304L不锈钢表面α′-马氏体基本消失,大量碳原子固溶形成了膨胀奥氏体相,提高形变304L不锈钢的抗点蚀性能。 展开更多
关键词 低温气体渗碳(LTGC) 膨胀奥氏体 形变诱导马氏体 点蚀
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316L奥氏体不锈钢表面低温气体渗碳层的热稳定性能 被引量：2
4
作者 孙宁 姜勇 +2 位作者 陈金燕 彭亚伟 巩建鸣 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期7-12,66,共7页
对表面低温气体渗碳强化处理的316L奥氏体不锈钢进行300～400℃保温150,1 500,3 000h时效处理,研究了时效温度及时间对表面渗碳层物相组成、厚度、纳米硬度和残余应力的影响,分析了其热稳定性能。结果表明:渗碳层在温度300～400℃的时... 对表面低温气体渗碳强化处理的316L奥氏体不锈钢进行300～400℃保温150,1 500,3 000h时效处理,研究了时效温度及时间对表面渗碳层物相组成、厚度、纳米硬度和残余应力的影响,分析了其热稳定性能。结果表明:渗碳层在温度300～400℃的时效过程中无新型碳化物析出;在400℃时效时,碳原子向基体内部扩散,渗碳层厚度明显增加,当时效时间为3 000h时,渗碳层与基体的界面消失,表面纳米硬度降至基体的50%;当在300℃时效时,渗碳层厚度、碳含量以及纳米硬度均没有明显变化,此温度下服役时渗碳层较为稳定;经300～400℃时效处理后,渗碳层的表面残余压应力均下降,且时效温度越高、时效时间越长,残余压应力下降的幅度越大。 展开更多
关键词 316L奥氏体不锈钢 低温气体渗碳 碳扩散 时效 热稳定性能
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表面形貌对316L奥氏体不锈钢低温气体渗碳的影响 被引量：1
5
作者 余果 巩建鸣 +2 位作者 荣冬松 彭亚伟 付明辉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第4期174-176,共3页
利用金相显微镜、显微硬度计和残余应力分析仪研究了4个具有不同表面形貌的316L奥氏体不锈钢经低温气体渗碳处理后的渗碳层微观形貌、硬度和残余应力。结果表明:渗碳后各试样表面均形成一层高硬度、高残余压应力的渗碳层,表面强化效果... 利用金相显微镜、显微硬度计和残余应力分析仪研究了4个具有不同表面形貌的316L奥氏体不锈钢经低温气体渗碳处理后的渗碳层微观形貌、硬度和残余应力。结果表明:渗碳后各试样表面均形成一层高硬度、高残余压应力的渗碳层,表面强化效果显著。表面形貌对316L奥氏体不锈钢低温气体渗碳有一定影响。随着试样表面粗糙度的下降,渗碳处理后的硬度、残余应力和渗碳层厚度均降低,表面强化效果下降,并最终趋于稳定。 展开更多
关键词 低温气体渗碳 316L奥氏体不锈钢 表面形貌 渗碳层 硬度 残余应力
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低温气体渗碳对304L奥氏体不锈钢抗氢性能的影响 被引量：2
6
作者 梁涛 姜勇 +1 位作者 冯雅健 巩建鸣 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期74-80,共7页
对304L奥氏体不锈钢进行低温(470℃)气体渗碳,采用光学显微镜(OM),电子探针显微分析仪(EPMA)以及X射线应力分析仪(IXRD)研究了304L奥氏体不锈钢低温气体渗碳强化层的厚度、碳含量及残余应力分布。通过电化学充氢实验,结合X射线相结构分... 对304L奥氏体不锈钢进行低温(470℃)气体渗碳,采用光学显微镜(OM),电子探针显微分析仪(EPMA)以及X射线应力分析仪(IXRD)研究了304L奥氏体不锈钢低温气体渗碳强化层的厚度、碳含量及残余应力分布。通过电化学充氢实验,结合X射线相结构分析(XRD),慢应变单轴拉伸试验,扫描电镜(SEM)观察以及氢含量检测等方法分析低温气体表面渗碳对304L不锈钢抗氢脆性能的影响。研究表明:304L不锈钢经30 h低温气体表面渗碳处理后,形成了约22μm的渗碳层,渗碳层中碳含量和残余应力在表面最高,分别为2%(质量分数)及-1.47 GPa,并沿深度方向梯度减小;低温气体表面渗碳大幅度提高304L不锈钢表面的稳定性,在充氢过程中不产生马氏体相变,从而提高其抗氢性能。此外,渗碳层中的压缩残余应力对抑制H扩散,也起到了积极的作用。 展开更多
关键词 低温气体渗碳 氢脆 马氏体相变 304L
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预应变对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的影响 被引量：1
7
作者 付明辉 巩建鸣 +1 位作者 姜勇 彭亚伟 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2017年第5期7-10,16,共5页
采用拉伸试验机对304奥氏体不锈钢进行了不同程度的塑性预应变,然后利用新型低温气体渗碳工艺对其进行渗碳处理,最后通过残余应力仪、X射线衍射仪、铁素体测量仪等分析了预应变对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的影响。结果表明:预应变后... 采用拉伸试验机对304奥氏体不锈钢进行了不同程度的塑性预应变,然后利用新型低温气体渗碳工艺对其进行渗碳处理,最后通过残余应力仪、X射线衍射仪、铁素体测量仪等分析了预应变对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的影响。结果表明:预应变后304奥氏体不锈钢中发生了马氏体相变,马氏体转变量随着变形程度的增大而增多,当预应变超过15%后马氏体转变量的增加比较显著;预应变几乎不会影响其渗碳层的厚度,且渗碳层中的马氏体转变为扩张奥氏体(γC);预应变不影响304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的表面强化效果。 展开更多
关键词 304奥氏体不锈钢 预应变 马氏体 低温气体渗碳
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激光冲击强化前处理对AISI9310齿轮钢低温渗碳的影响
8
作者 宋靖东 何卫锋 +2 位作者 罗思海 曹振阳 梁晓晴 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期155-162,共8页
AISI9310钢是一种高强度渗碳齿轮钢,具有较好的韧性。服役过程中,齿面极易发生磨损和接触疲劳失效损伤。为有效改善9310齿轮钢的耐磨损和抗接触疲劳性能,实现磨损和接触疲劳性能协同强化,提出采用激光冲击(LSP)+渗碳(LC)复合强化的技术... AISI9310钢是一种高强度渗碳齿轮钢,具有较好的韧性。服役过程中,齿面极易发生磨损和接触疲劳失效损伤。为有效改善9310齿轮钢的耐磨损和抗接触疲劳性能,实现磨损和接触疲劳性能协同强化,提出采用激光冲击(LSP)+渗碳(LC)复合强化的技术思路,采用激光冲击强化技术对AISI9310钢基体进行前处理,再对其开展低温渗碳热处理。为进一步研究LSP和LC对9310齿轮钢微观组织形貌的影响规律,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射表征渗碳层微观组织形貌和截面方向的晶体学特征,并对试件截面方向的硬度进行考核。研究结果表明,AISI 9310钢的渗碳层厚度约为14μm,最大硬度约为305.67 HV,硬化层厚度约300μm;LSP前处理后,渗碳层厚度提升到23μm,最大硬度提升到328.87HV,硬化层厚度提升到约700μm。对比发现,LSP前处理分别可将9310钢低温渗碳层厚度提升64.3%,渗碳层硬度提升23.17 HV,硬化层深度提升133%。这主要是低温渗碳对9310钢的Kernel平均取向差(KAM)和小角度晶界影响较小,但是LSP前处理可引入塑性变形并提升小角度晶界比例,有助于碳元素扩散,促进9310钢低温渗碳行为,提升渗碳层厚度、硬化层硬度和厚度。初步解决了LSP前处理诱导微观组织缺陷促进碳元素扩散的问题,可为LSP复合强化提升航空齿轮关键部件服役寿命提供技术支撑。 展开更多
关键词 激光冲击强化 低温渗碳 AISI 9310钢 小角度晶界 硬度
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快速冷却对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳强化的影响
9
作者 李宣逸 巩建鸣 +1 位作者 彭亚伟 姜勇 《热加工工艺》 北大核心 2019年第4期170-173,共4页
利用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针X射线微区分析仪、显微硬度计和残余应力分析仪研究了不同冷却速度下304奥氏体不锈钢低温气体渗碳后的性能。结果表明:渗碳后各试样表面均形成一层高硬度、高残余压应力的扩张奥氏体层,表面强化... 利用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针X射线微区分析仪、显微硬度计和残余应力分析仪研究了不同冷却速度下304奥氏体不锈钢低温气体渗碳后的性能。结果表明:渗碳后各试样表面均形成一层高硬度、高残余压应力的扩张奥氏体层,表面强化效果显著。经不同冷却速度处理后,试样表面的显微形貌、物相组成、碳浓度分布、硬度和残余应力均无明显差异,说明快速冷却对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳强化并无影响。 展开更多
关键词 低温气体渗碳 304奥氏体不锈钢 冷却速度 渗碳层
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