離子滲氮對304不銹鋼組織和性能的影響

牛 毅， 賀占胥， 王明利， 張 杰,， 牛文朋， 劉貫軍

(1. 河南科技學院 高等職業技術學院， 河南 新鄉 453600；2. 新鄉市高服機械股份有限公司， 河南 新鄉 453700；3. 河南科技學院 機電學院， 河南 新鄉 453003)

旋振篩機在各行業物料篩分中有廣泛應用。在化工、食品和醫藥等行業，由于人們對原料(如鋰能電池的正、負極材料)的純潔度要求較高，在篩分過程中，自然對物料所接觸到的篩機零部件的耐磨性和耐蝕性提出了更高的要求。目前，旋振篩機相關零部件材質多為304和316L不銹鋼，這對于普通物料來說已經夠用，但對于如鋰能電池的正、負極材料來說，為了減少磨屑和反應生成物的混入，提高電池材料純凈度，希望篩機相關零部件有更高的耐磨性和耐腐蝕性。

離子滲氮是一種很有效的表面強化手段，它通過滲入零件表層中的氮原子與合金材料中的某些原子結合形成硬度或強度很高的強化相從而使零件獲得很高的耐磨性[1-5]。近年來，人們對不銹鋼材料的離子滲氮處理也進行了不同程度的研究[6-14]，潘向南等[6]研究了表面納米化對304不銹鋼滲氮的影響，結果表明，表面納米化既可以提高滲氮效率，又可以提高材料的硬度和耐磨性。吳夢澤、王亮和蘭曄峰等[9,12-13]進行了低溫離子滲氮對不銹鋼硬度和耐磨性的研究，發現當滲氮溫度低于450 ℃時，滲層組織中不會或很少有CrN形成，這樣雖然降低了滲氮層的硬度，但卻使其強度和韌性有了較大提高。吳夢澤等[7,9]還研究了不同氮氫比和低壓狀態等工藝條件對不銹鋼滲層性能的影響，研究顯示，氮氫比越大，離子滲氮時滲層的深度越大，滲層硬度也越大。……