离子氮碳共渗加后续氧化复合处理的研究

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1、青岛科技大学研究生学位论文离子氮碳共渗加后续氧化复合处理的研究摘要本项研究是在离子氮碳共渗的基础上，采用了一种与其相结合的复合化学热处理的新方法一一离子氮碳共渗加后氧化复合处理。对复合处理后40Cr钢试样的复合渗层的表面形貌、组织结构、形成过程中的影响因素及其耐蚀性能进行了较为深入细致的研究。通过大量的复合处理的工艺试验，分别研究了离子氮碳共渗阶段和后氧化阶段处理过程中的气体成分、温度、时间等工艺参数对氮碳共渗化合物层及氧化层的厚度、成分、性能等的影响。通过研究，优化了复合处理工艺参数，保证了复合渗层的组织、结构与性能。通过金相显微镜(OM

2、)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪等显微分析仪器对复合渗层的表面形貌、组织结构及性能进行了分析研究，并初步探讨了复合渗层的生成机理。经复合处理后可获得氧化层+化合物层+扩散层的复合渗层。氧化层的成分为Fe。0。，厚度约为1～3um；化合物层的成分主要为Fe。～。N，厚度约为10～20um。腐蚀试验结果表明：在5％NaCl溶液中，复合渗层有着优良的耐蚀性能，其耐蚀性远比离子氮碳共渗处理、发黑处理要好，其原因在于复合处理后表面生成的Fe。0。不仅电极电位高，而且组织均匀、致密，这层氧化膜对基体起到了很好的保护作用。关键词：离子氮碳共渗氧化复

3、合处理耐蚀性离子氮碳共渗加后续氧化复合处理的研究STUDYoF唧DUPLEXTREATMENTSoFPLASMLANITRoCARBURIZINGANDPOST-OⅪDATIONBasedontheplasmanitrocarburizing，anewkindofplasmaduplex—treatmentmethod——plasmanitrocarburizingpluspost—oxidationhasbeenbroughtforward．ThesamplematerialWasmiddlecarbonsteelAISI5140．Aft

4、ertreatment，themicro．structureandthesurfacemorphologyofthecomplexlayerswereinvestigated．Theinfluencefactorsintheduplex·treatmentprocessonthecomplexlayerswereinvestigatedandtheformationofthecomplexlayerswasdiscussed．Atthesametime，thecorrosionresistanceofthecomplexlayersWasi

5、nvestigated．Byaseriesofexperimentsinchoosingparameters，theinfluencefactorsonthecompoundlayer,suchasgascompositions，duplex-treatmenttemperatureandtime’wereinvestigatedintheplasmanitrocarburizingtreatmentprocessandthepost-oxidationtreatmentprocess．Basedonanumberofprocessexpe

6、riments，theduplextreatmentprocessparameterswereoptimized．Thesurfacemorphology,micro—structureandmicrohardnessofthecomplexlayerswereobservedandanalyzedbyopticalmicroscope，XRDandmicro—hardnesstester．Inthecaseofoxidationafternitrocarburizing，alloxidelayerWasformedonthesurface

7、ofthecompoundlayer．Asaresult，thecomplexlayersweremadeupofoxidationlayer,compoundlayeranddiffusionlayerfromoutsidetoinside．TheoxidationlayerWasmadeupofFe304anditsthicknesswagabout1～31．tm．ThecompoundlayerwasmadeupofFe2～3Nanditsthicknesswasabout10""20um．Thebasicfundamentalsof

8、theoxidelayerformationonthenitrocarburizedsurfacearediscussed．Thecorrosiontestresultsofth