奥氏体不锈钢低温气体渗碳工艺研究现状

介绍了一种提高奥氏体不锈钢表面强度的表面强化技术——低温气体渗碳,综述了该工艺在国内外的研究方法及研究成果,并对该技术在国内的研究趋势进行了展望。     

不锈钢低温气体渗碳的C浓度与扩散应力测量与计算

开展316L奥氏体不锈钢块状试样低温气体渗碳实验,测量渗碳层内沿深度方向的C浓度和应力的大小及分布;基于应力-扩散耦合作用理论,建立渗碳后渗碳层内的C浓度和应力分布的计算模型,利用该模型计算上述渗碳实验后试样沿深度方向的C浓度和应力分布,并将模型计算结果和实验结果进行比较.结果表明,低温气体渗碳后钢在表层产生一层含高C浓度的渗碳层,渗碳层内重现高的压应力,C浓度和压应力均在表面处最大,随着深度的增加而逐渐降低,压力和浓度的大小之间呈直线关系;考虑应力-扩散的耦合作用的扩散计算模型计算得到的C浓度分布和实验测量结果符合的较好,表明扩散引起的应力在低温气体渗碳的C扩散中扮演重要角色;扩散压应力的产生显著增加了C的表观扩散速度,在低温气体渗碳等类似的渗碳或氮的扩散机制研究中,需考虑扩散引起的扩散压应力与扩散之间的相互作用关系.     

电化学充氢前后304L奥氏体不锈钢的塑性对比

对304L奥氏体不锈钢板进行电化学充氢,研究了其充氢前后拉伸性能与氢含量的关系以及充氢再放氢后的拉伸性能,并分析了拉伸断口的断裂性质。结果表明:充氢后不锈钢的塑性明显降低,且塑性降低程度随着氢含量的增加而增大,当可扩散氢的质量分数大于12×10-6时,伸长率的损减率达到10%以上;试样断口的表层由充氢前的韧性断裂变为充氢后的脆性断裂,放氢后塑性得到一定程度的恢复。     

316L奥氏体不锈钢低温气体渗碳后的表面特性

提出了一种新型的奥氏体不锈钢低温气体渗碳工艺,采用该工艺对316L奥氏体不锈钢进行不同时间的渗碳处理,并对渗碳后不锈钢的表面特性进行了分析和探讨。结果表明,渗碳后试样表面晶格发生膨胀,形成了15~35 μm的扩张奥氏体层,该层具有高残余压应力、高硬度、高含碳量及良好的韧性,且层中无碳化铬析出,说明该工艺兼顾了奥氏体不锈钢的表面强化与抗腐蚀性能;同时,渗碳时间对表面的强化效果影响显著,表面残余应力、硬度及碳含量等随渗碳时间延长均增加。