9Cr18不銹鋼表面低溫滲碳強化技術(shù)研究

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9Cr18馬氏體不銹鋼是軸承領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的不銹鋼，具有良好的耐蝕性，其淬火硬度（58～60HRC）低于常規(guī)軸承鋼（60～64HRC）。軸承時效主要發(fā)生在工作表面和次表面層，采用合適的工藝對9Cr18不…

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9Cr18馬氏體不銹鋼是軸承領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的不銹鋼，具有良好的耐蝕性，其淬火硬度（58～60HRC）低于常規(guī)軸承鋼（60～64HRC）。軸承時效主要發(fā)生在工作表面和次表面層，采用合適的工藝對9Cr18不銹鋼進(jìn)行表面強化是提高軸承使用壽命的有效途徑。

近年來的研究發(fā)現(xiàn)，將不銹鋼在低于500℃下進(jìn)行滲氮或滲碳處理時，可得到含氮或含碳的固溶體和擴(kuò)散層，氮或碳原子起到了固溶強化的作用，不僅提高了不銹鋼的表面硬度，而且增強了耐蝕性。為此，本研究對9Cr18馬氏體不銹鋼進(jìn)行低溫滲碳處理，并對處理后試樣的組織與性能進(jìn)行試驗研究，為低溫滲碳技術(shù)在不銹鋼軸承領(lǐng)域的應(yīng)用提供借鑒。

試驗材料為9Cr18不銹鋼，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：0.95C，0.38Si，0.47Mn，0.015S，0.01P，17.9Cr，F(xiàn)e余量。試樣尺寸10×10×5mm，對試樣表面進(jìn)行粗磨、精磨、研磨加工保證表面粗糙度Ra＜0.2μm，直線度＜0.002mm，試驗前用丙酮溶液對試驗進(jìn)行清洗，在乙醇溶液中超聲清洗15min。

低溫滲碳工藝參數(shù)見表1。其中活化工藝是為了增加材料表面活性，消除氧化膜，低溫滲碳選擇含氯混合氣體為預(yù)處理氣氛，預(yù)處理參數(shù)設(shè)計為在含氯混合氣體下，溫度達(dá)到440℃，保溫2h，次數(shù)為2次，這樣在預(yù)處理過程中，多次消除氧化膜，可以防止在低溫滲碳初期氧化膜的再生，效果好于1次處理。

表1 低溫氣體滲碳工藝參數(shù)