SUS430不銹鋼表面氮化處理形成復(fù)相不銹鋼的組織和性能研究.pdf

1、SUS430不銹鋼具有導(dǎo)熱性好、膨脹系數(shù)小、耐疲勞、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。但這類鋼存在強(qiáng)度差、硬度低等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。最新的研究表明，低碳不銹鋼經(jīng)滲氮后，其高溫回火組織具有高達(dá)1000HV的硬度。為了探索氮化處理形成的鐵素體-奧氏體復(fù)相組織或奧氏體-馬氏體雙相不銹鋼組織在工業(yè)應(yīng)上用的可能性，本研究采用以目前被廣泛應(yīng)用的SUS430不銹鋼為基體材料，對(duì)SUS430鐵素體不銹鋼板材試樣進(jìn)行酸洗，用以除去

2、試樣表面上的氧化皮和腐蝕物及其它雜物等，然后對(duì)酸洗后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行噴砂產(chǎn)生噴沙效果，再一次對(duì)噴砂后的試樣進(jìn)行酸洗。對(duì)經(jīng)過處理后的試樣在LD50ZT型輝光離子滲氮爐中進(jìn)行離子滲氮處理。
　　采用顯微鏡（OM），X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等儀器對(duì)氮化處理后的SUS430不銹鋼的顯微組織進(jìn)行了表征，并采用顯微硬度儀（HV-1000）和液壓伺服系統(tǒng)（MTS-810）等對(duì)不同條件處理下的試樣進(jìn)行硬

3、度和拉伸力學(xué)性能測(cè)試。
　　研究顯示SUS430鐵素體不銹鋼經(jīng)低溫滲氮（570℃、36h）后，其芯部為晶粒大小均勻的鐵素體，表層為晶粒相對(duì)細(xì)小的氮化層，表面平均硬度值由297.7HV提高到1197.7HV，抗拉強(qiáng)度為420MPa，氮化層拉伸斷口形貌為脆性斷裂，芯部為韌性斷裂；對(duì)其進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散（1050℃、4h）處理，其芯部為馬氏體組織，表層為含氮奧氏體-鐵素體的混合復(fù)相組織，表面硬度為694.8HV，抗拉強(qiáng)度高達(dá)1100MPa，拉

4、伸斷口形貌為韌性斷裂。SUS430鐵素體不銹鋼經(jīng)高溫滲氮（1100℃、24h）后，獲得了晶粒細(xì)小的表面氮化層，其組織為含氮奧氏體-馬氏體雙相不銹鋼及部分未分解的氮化物，芯部組織為鐵素體和少量馬氏體。其抗拉強(qiáng)度有顯著提高，由原來的450MPa升高到800MPa，硬度由原來的297.7HV升高到606.3HV。對(duì)其進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，氮化層的拉伸斷口由大量的淺小韌窩構(gòu)成，為典型的韌性斷裂，而芯部組織斷口部分為解理斷裂，部分為有細(xì)小韌窩的韌脆性斷裂