3Cr13钢450℃不同气氛等离子体渗氮层表征

作者:李芮; 由园*; 闫牧夫; 闫纪红; 陈宏涛; 王超会; 刘东静; 洪霖
来源:金属热处理, 2021, 46(11): 120-125.
DOI:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.11.018

摘要

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。