氣體比例對1Cr13馬氏體不銹鋼離子滲氮層性能的影響

童幸生，葉　威，王　晨（江漢大學(xué)　機(jī)電與建筑工程學(xué)院，湖北　武漢　430056）

氣體比例對1Cr13馬氏體不銹鋼離子滲氮層性能的影響

童幸生，葉威，王晨
（江漢大學(xué)機(jī)電與建筑工程學(xué)院，湖北武漢430056）

摘要：對1Cr13馬氏體不銹鋼在不同氣體氛圍下進(jìn)行低溫離子滲氮處理，研究了不同滲氮?dú)怏w比例對滲層組織和性能的影響。結(jié)果表明：在氨氣與氬氣氣體比例為8∶1時(shí)，1Cr13不銹鋼低溫離子滲氮后得到的滲層的組織與性能最好，此時(shí)表面硬度為1 100 HV1，為基體硬度的4倍，且具有良好的梯度硬度，滲層厚度為85.7 μm。當(dāng)氨氣與氬氣的氣體比例從4∶1提高到8∶1時(shí)，滲氮層硬度與厚度均提高，而氣體比例為12∶1與16∶1時(shí)，滲層厚度基本不變，但是不銹鋼表面形成的黑色物質(zhì)使?jié)B氮層表面硬度與滲層硬度出現(xiàn)不均勻性，當(dāng)氣體比例為16∶1時(shí)，中心硬度降低到625.0 HV1，與邊緣硬度相差了450 HV1左右。

關(guān)鍵詞：1Cr13；不銹鋼；低溫；離子滲氮；組織性能

馬氏體不銹鋼是Cr含量在12％～18％范圍內(nèi)、含碳量在0.1％～1.0％范圍內(nèi)的低碳或高碳鋼。根據(jù)化學(xué)成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。馬氏體不銹鋼由于其較好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能廣泛應(yīng)用于制造汽輪機(jī)葉片等零件，但是由于其較差的硬度與耐磨性能限制了零件的使用壽命。離子滲氮作為一種表面改性技術(shù)，能夠有效提升零件表面的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。對于奧氏體不銹鋼低溫離子滲氮，國內(nèi)外的研究已經(jīng)取得一定的成果［1-3］，但是對于馬氏體不銹鋼離子滲……