4Cr13不銹鋼強流脈沖電子束表面處理.pdf

1、脈沖電子束表面處理是近年來新興的一種表面改性技術。本文采用俄制Solo-型脈沖電子束裝置，選用4Cr13不銹鋼為基礎實驗材料，及兼具40Cr鋼表面處理。以優(yōu)化表面處理工藝和改性機制的研究為目的，利用光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、EDS能譜、X射線衍射儀等技術手段，分析了試樣脈沖電子束處理后表面形貌和顯微組織結構。并通過對試樣表面粗糙度、顯微硬度、耐蝕性、耐磨性等性能測試實驗，獲得了材料表面處理工藝和探討了其表面改性機制，

2、結果表明：
　　 1.4Cr13鋼處理樣表面形貌出現多形態(tài)熔坑、三種微裂紋、彌散顆粒、針狀變形結構，雜質第二相是誘發(fā)熔坑形貌形成主要因素。試樣經1Hz、14kV、180A、20次處理，表面熔坑最少、無裂紋缺陷，硬度和耐磨耐蝕性獲得顯著提高。
　　 2.40Cr鋼和4Cr13鋼輻照后，表面細晶組織由α和γ兩相組成。隨脈沖次數增加，γ相含量增加。并且可能由于定向熱傳導緣故，20次處理以后，兩種鋼殘余奧氏體出現(220)晶面單

3、一強衍射峰。
　　 3.對比未處理試樣，處理后試樣表面硬度基本呈增加趨勢。脈沖電子束的快速加熱使材料表面熔化甚至汽化及隨后的快冷過程，使得表面晶粒細化和強烈的形變，以及殘余應力、晶粒的擇優(yōu)取向、第二相固溶作用起到材料表面強化，局部應力集中導致的裂紋缺陷使表面硬度降低。
　　 4.40Cr鋼試樣研究發(fā)現，過渡層組織柱狀晶結構的形成，提高了結構銜接，有效消除了表面改性層與基體之間的裂紋缺陷。處理樣顯微硬度和耐潮的空氣腐蝕性大