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不锈钢零件表面离子渗氮的研究与应用
不锈钢多用于强化学腐蚀的工况下,在医药、食饮等民用加工业得到广泛的应用。但由于硬度低、耐磨性差,使其在许多场合应用受到限制。如在颗粒悬浮液中、零件处于相对摩擦工况时,耐磨性就成为突出矛盾。近 20年来,离子渗氮技术的发展和完善为不锈钢表面硬化开创了重要的技术途径,离子渗氮已成为不锈钢、钛及其合金表面强化方法的较好选择。1 离子渗氮处理不锈钢的优点(1) 不锈钢表面通常由一层极薄极致密的钝化膜(Cr2O3、Fe2O3、NiO等)所覆盖。这种钝化膜坚固稳定,具有很强的阻渗效应。在离子渗氮的工况下,由于等离子以高速能势连续轰击工件以及由此产生的溅射效应,可全方位、全过程地摧毁不锈钢表面的原生钝化膜和再生钝化膜,活化金属亚表层,从而利于氮的吸附和扩散。(2) 离子渗氮在保持较高表面硬度的同时,能够增大硬化层深度,从而获得更密实的渗氮层。密实的渗氮层是获得高耐磨性的前提,有研究证明,离子渗氮的零件比气体渗氮的零件耐磨性高 1倍,且渗层梯度平缓,与基体无明显界限,通常可在 500 ~550℃下进行,离子渗速是气体渗速的 2倍。
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