刻蚀对高碳马氏体不锈钢表面等离子渗铬层结合强度的影响

作者：孟天旭; 郭麒; 席雯; 丁文强; 于盛旺; 林乃明; 刘小萍^*

来源：表面技术, 2019, 48(01): 276-284.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.01.036

• 8Cr17不锈钢
• 等离子体刻蚀
• 渗铬
• 结合强度

目的研究等离子体刻蚀工艺对高碳马氏体不锈钢表面渗铬层组织和结合强度的影响。方法首先利用微波等离子体化学气相沉积方法对8Cr17马氏体不锈钢表面进行四种不同工艺参数的刻蚀处理,然后利用双层辉光等离子体表面渗铬技术在刻蚀处理后的8Cr17不锈钢表面制备铬合金层。用扫描电子显微镜、激光共聚焦、辉光放电光谱仪和X射线衍射仪分别表征刻蚀表面形貌和渗铬层组织,用划痕仪测试渗铬层与基体的结合强度。结果氢和氢+氩等离子体刻蚀后,8Cr17不锈钢基体表面粗糙度增加,且含碳量减少。渗铬层由表面富Cr层、CrxCy扩散层、基体组成,其物相主要包括Cr、Cr23C6、Cr7C3。表面经氢气刻蚀1 h和2 h后,形成的渗铬层厚度分别为7、7.5μm,氢气+氩气刻蚀1 h和2 h后,渗铬层厚度分别为8.1、9μm,其中氢气+氩气刻蚀1 h的基材表面渗铬层较致密,与基体结合牢固。结论等离子体刻蚀预处理可通过改变8Cr17钢表面的组织形貌,降低表面含碳量,增加扩散层厚度,提高渗层与基体的结合强度。

• 单位
  太原理工大学