金属热处理

作者：李芮, 由园, 闫牧夫, 闫纪红, 陈宏涛, 王超会, 刘东静, 洪霖

单位：1.齐齐哈尔大学 材料科学与工程学院, 黑龙江 齐齐哈尔 161006; ；2.哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院 金属精密热加工国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001; ；3.哈尔滨工业大学 机电工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001; ；4.哈尔滨理工大学 材料科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150040

关键词：3Cr13钢,等离子体渗氮,气氛,显微组织,性能

基金：国家自然科学基金(51401113);黑龙江省自然科学基金(E2016069);黑龙江省博士后资助项目(LBH-Z16061);黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(135309504)

对3Cr13钢在450 ℃氨气和氨氮混合气氛中分别渗氮4、8和12 h后的渗氮层进行了对比。利用光学显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪、电化学工作站对渗氮层截面显微组织、显微硬度、相组成以及耐蚀性进行了表征。氨气渗氮层由化合物层和白亮层组成,而氨气和氮气混合气氛渗氮层中没有出现白亮层。氨气渗氮12 h后,渗氮层的表面硬度为1050.0 HV0.05;表面化合物层主要相为ε-Fe2-3N,次要相为γ′-Fe4N,出现了少量的CrN,白亮层相组成为γ′-Fe4N;渗氮后极化曲线钝化区变宽,自腐蚀电流密度减小,耐蚀性提高。氨氮混合气氛渗氮12 h后,渗层的表面硬度为998.0 HV0.05;气氛中N浓度升高,渗氮8 h后CrN含量增加,次要相由氨气渗氮8 h的γ′-Fe4N变为CrN;随着渗氮时间延长至12 h,渗层的自腐蚀电流密度降低,钝化区略有变宽,耐蚀性略有提高。

来源：2021年第11期

《金属热处理》期刊编辑部

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