雙相不銹鋼表面奧氏體高氮層的制備技術(shù)

近年來，以F}18Cr_18Mm2M。_(0.45～0.9)N為代表的高氮奧氏體雙相不銹鋼所表現(xiàn)出的優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性能越來越受到人們的重視.由于氮是氣體元素，制備高氮鋼需要特殊工藝及專用設(shè)備，例如增壓電渣重溶、反壓鑄造及粉末冶金等方法.因此，高氮鋼的應(yīng)用受到很大的限制.實(shí)際上，就高氮不銹鋼的應(yīng)用而言，通過提高不銹鋼的表面氮含量就可以顯著提高其表面硬度及耐蝕能力.目前，表面氮合金化或滲氮已經(jīng)表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢，但是其表面氮化層通常小于500肚m，不便于再加工.

　　高溫滲氮工藝是指在高溫及含氮?dú)夥障卤匾欢〞r(shí)間，獲得較厚的滲氮層，使鐵素體雙相不銹鋼或奧氏體+鐵素體雙相不銹鋼的表面層最終轉(zhuǎn)變?yōu)楦叩獖W氏體雙相不銹鋼組織的工藝.本文通過對雙相不銹鋼進(jìn)行高溫滲氮，研究了加熱溫度、保溫時(shí)間、氮?dú)鈮毫Φ葏?shù)對高溫滲氮工藝的影響規(guī)律，以期為高氮不銹鋼的深入研究和進(jìn)一步應(yīng)用提供新的技術(shù)途徑.

　　在加熱溫度不低于1200℃、保溫時(shí)間不小于24h、氮?dú)鈮毫Σ坏陀?.2MPa的工藝條件下，可以在不銹鋼中獲得單側(cè)厚度約在2.0mm以上的滲氮層.對于厚度在5.0眥n以下的試樣，則可以做到完全貫穿滲氮，其中經(jīng)1200℃/0.3MPa/h工藝路線處理的厚度為4.2mm的試樣已經(jīng)全奧氏體化，用億436氧氮測定儀測得平均氮含量為1.0%.因此，采用高溫滲氮工藝來提高不銹鋼表面的氮含量是行之有效的.通過高溫高壓短時(shí)間表面滲氮，可使雙相不銹鋼表面獲得高性能的高氮層，并使鐵素體不銹鋼或雙相不銹鋼通過滲氮發(fā)生奧氏體轉(zhuǎn)變，獲得性能梯度變化的多相復(fù)合不銹鋼材料.