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201橘子视频下载软件離子滲氮和離子鍍TiN複合強化層的耐蝕性

來源:橘子视频直播鋼業 日期:2021-12-31 01:31:39 人氣:376

201橘子视频下载软件進行離子滲氮+離子鍍TiN複合強化處理。並對複合強化層進行物相分析、截麵形貌觀察、硬度檢測以及電化學腐蝕性能測試。結果表明:複合強化層的外層為厚度1.2μm的致密TiN層,中間為厚度約20μm的滲氮層,向內為基體。複合塗層物相主要為:TiNTiCrNNi 3 NFe 3 NFe 7 C 3TiN複合塗層在3.5%NaCl溶液中耐蝕性與201橘子视频下载软件基體相當,在1 mol/LNaOH溶液中的耐蝕性比201基體提高了7倍,在1 mol/LH 2 SO 4溶液中的耐蝕性比201基體提高了14倍。

201橘子视频下载软件(1Cr17Mn6Ni5N)具有耐蝕性強、成型性好、價格低廉等優點,廣泛的應用在醫藥、食品、化工、石油等工業領域中

。但由於存在硬度低(270 HV),耐磨性能差的缺點,嚴重限製了其使用範圍。離子氮化是奧氏體橘子视频下载软件表麵強化的有效手段,氮化層雖然可以提高橘子视频下载软件表麵的硬度與耐磨性,但氮化層中出現兩相組織卻降低了其耐蝕性。TiN塗層具有硬度高、耐蝕性強等優點,直接在橘子视频下载软件基體表麵鍍膜,會出現膜層易脫落、結合力差等問題。

本文對201橘子视频下载软件進行離子滲氮+多弧離子鍍TiN複合強化處理,並對複合強化層進行物相分析、截麵形貌觀察、硬度檢測以及電化學腐蝕性能測試。

1試樣製備與實驗方法

1.1試驗材料

試驗材料為201橘子视频下载软件(1Cr17Mn6Ni5N),其主要化學成分(質量分數):0.15%C0.75%Si5.57.50%Mn16.018.0%Cr0.25%N3.505.50%Ni0.060%P0.030%S,餘量為Fe;試樣尺寸:80 mm×20 mm×1 mm

1.2試驗步驟

首先對試樣進行離子氮化處理。將試樣機械拋光至表麵粗糙度R a0.8μm,用丙酮進行清洗後置於LDMC-1型離子氮化爐中進行離子氮化,氮化工藝為:溫度520℃×6 h,按0.5 L/min的速率通入氨氣NH 3,爐內氣壓2000 Pa

然後將離子滲氮後的試樣進行TiN塗層沉積,該試驗在TSU-650磁控濺射及離子鍍沉積設備上完成。靶材為純鈦(99.9%),基體溫度為200℃。本底真空度為8×104Pa,通入氬氣至6 Pa,用-800 V的氬離子清洗基體20 min。鍍TiN前,先沉積一層純鈦膜作為過渡層,增加膜基結合力,弧電流70 A,氣壓0.6 Pa,沉積時間8 min。然後沉積TiN薄膜,工藝參數為:弧電流70 A,弧電壓20 V,偏壓-200 V,總氣壓0.8 Pa,氬氮氣體比例18,沉積時間為40 min

1.3性能檢測

Bruker-axs-D8X射線衍射儀(XRD)進行表麵物相分析;HV-1000型島津顯微硬度計測試TiN複合塗層的顯微硬度,載荷25 g,加載時間10 s,測試5個點取平均值。用Jeol/JSM-5610LV型掃描電鏡(SEM)觀察橫截麵形貌,放大10000倍測量TiN膜層厚度;用其附帶的能譜分析儀(EDS)分析塗層的化學成分;用恒電位法和PS-268A型電化學測量儀進行電化學腐蝕試驗,試樣工作麵積為1 cm 2,以飽和甘汞電極(SCE)作為參比電極,鉑電極作為輔助電極,試樣為研究電極,參比電極和研究電極之間用鹽橋連接,魯金毛細管距研究電極l2 mm。對未處理的201橘子视频下载软件基體試樣(簡稱基體試樣)和離子氮化+多弧離子鍍TiN複合處理試樣(簡稱複合處理試樣)在質量分數為3.5%NaCl溶液、濃度為1 mol/L NaOH溶液、1 mol/L H 2 SO 4溶液中進行耐腐蝕性能試驗,用“四點法”測定自腐蝕電流密度。

2試驗結果與討論

2.1截麵形貌和顯微組織

1為經過氮化+離子鍍處理後的複合塗層的截麵圖,由圖可見,最外層的TiN膜厚度均勻致密,約為1.2μm,向內是厚度約為20μm的氮化層,兩強化層結合緊密,氮化層對TiN塗層起到較好的支撐作用。

2.2表麵成分和表麵硬度

TiN塗層表麵化學成分(質量分數,%)Ti76.81%N 23.19%;鈦與氮的原子比約為11。經過複合處理後試樣的硬度為1360 HV0.025。這是由於薄膜厚度僅有1.2μm,載荷壓頭前端的變形區擴展到氮化區或者基體,所測的實際是TiN塗層與氮化層和基體的平均硬度。

2.3物相結構

2所示為X射線衍射分析圖譜。由圖可見,強化層物相為:TiNTiCrNNi 3 NFe 3 NFe 7 C 3。其中TiN衍射峰在(111)處較強,有擇優生長的趨勢。同時還有Ti相。這是由於靶源放電時產生的微小液滴。

2.4腐蝕性能檢測

本試驗主要運用由極化曲線得出的自腐蝕電位E k、致鈍電流密度i b、維鈍電流密度i p以及相關公式計算出的自腐蝕電流密度i corr和相對腐蝕速度作為評價試樣耐腐蝕性能好壞的主要參數。

2.4.1 NaCl溶液中的腐蝕結果及分析

在濃度為3.5%NaCl溶液中測得各試樣的極化曲線,分別計算出它們的自腐蝕電流密度i corr,電化學測試結果見表1

3是複合處理試樣和基體試樣在3.5%NaCl溶液中的極化曲線,可以看出,隨著電位的升高,201試樣的電流密度逐漸減少,當電位升至其自腐蝕電位E k=342 mV時進入陽極極化,並且電流密度隨著電位的繼續升高而增大。而複合處理試樣的自腐蝕電位E k=464 mV,高於基體試樣,但從電位E=151 mV開始,複合處理試樣的電流密度都小於基體試樣,說明此時基體試樣的腐蝕程度比複合處理試樣嚴重。由自腐蝕電流密度i corr得出的相對腐蝕速度可知,複合處理試樣的耐腐蝕性能與基體試樣的相當,二者均未出現明顯鈍化現象。

2.4.2 NaOH溶液中的腐蝕結果及分析

1 mol/L NaOH溶液中測得各試樣的極化曲線,分別計算出它們的自腐蝕電流密度i corr,電化學測試結果見表2

4是複合處理試樣和基體試樣在1 mol/LNaOH溶液中的極化曲線,由表2可見,基體試樣在自腐蝕電位E k=381 mV時進入陽極極化,並且電流密度隨著電位的繼續升高而增大。在電位為122 mV時有一個短暫的鈍化過程,隨後電流密度繼續增大,說明其表麵的鈍化膜開始溶解;複合處理試樣的自腐蝕電位雖然低於基體試樣,但是其致鈍、維鈍電流密度以及自腐蝕電流密度都要比基體試樣小很多,而且複合處理試樣的鈍化區電位範圍較寬。根據由自腐蝕電流密度i corr得出的相對腐蝕速度,複合處理試樣的耐腐蝕性能比基體試樣提高了7倍。

2.4.3 H 2 SO 4溶液中的腐蝕結果及分析

1 mol/L H 2 SO 4溶液中測得各試樣的極化曲線,分別計算出它們的自腐蝕電流密度i corr,電化學測試結果見表3

5是複合處理試樣和基體試樣在1 mol/L H 2 SO 4溶液中的極化曲線,結合表3中數據可見:TiN的自腐蝕電位略高於基體試樣,其致鈍、維鈍電流密度以及自腐蝕電流密度也要比基體試樣小很多。而且自始至終,同一電位相比,複合處理試樣的電流密度都小於基體試樣。根據由自腐蝕電流密度i corr得出的相對腐蝕速度,TiN滲鍍層耐腐蝕性能比基體試樣提高了14倍。

3結論

1)201橘子视频下载软件進行離子滲氮+離子鍍TiN複合強化處理,複合強化層的外層為厚度1.2μm的致密TiN層,中間為厚度約20μm的氮化層,向內為基體;

2)複合塗層物相主要為:TiNTiCrNNi 3 NFe 3 NFe 7 C 3;

3)TiN複合塗層在3.5%NaCl溶液中耐蝕性與201鋼基體相當,在1 mol/LNaOH溶液中的耐蝕性比201鋼基體提高了7倍,在1 mol/LH 2 SO 4溶液中的耐蝕性比201鋼基體提高了14倍。

本文標簽:201橘子视频下载软件 

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