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摘要
采用高温固溶渗氮工艺在自主设计研制的高温高真空渗氮炉中对16Cr25N铁素体不锈钢进行渗氮处理，通过X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、金相显微镜、显微硬度计和氧氮分析仪分析了渗氮层的组织和性能。结果表明，在铁素体不锈钢表面形成了1 mm以上厚度的奥氏体渗氮层，单边渗氮层最大厚度超过2 mm,渗氮层氮含量最大达到1.502%,原始材料的铁素体组织已转变为奥氏体组织，相当于得到了高氮无镍不锈钢。相比于原始样品，渗氮处理后样品硬度大幅提升，达到320 HV0.5。通过渗层深度计算了16Cr25N不锈钢固溶渗氮时氮的扩散激活能，在氮气压力0.3 MPa、保温时间24 h、渗氮温度1200℃下，扩散激活能为176 kJ/mol。利用渗层硬度和扩散理论建立了16Cr25N铁素体不锈钢高温固溶渗氮层的氮含量模型，具有一定的指导作用。
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