316不銹鋼表面等離子滲B、MO-B共滲及其摩擦磨損性能的研究.pdf

1、AISI316奧氏體不銹鋼作為重要的工程材料具有良好的綜合性能。例如，優(yōu)美的外觀、優(yōu)異的耐腐蝕性能、良好的塑性和韌性等，因此在海洋、化工、食品、航空、化工、醫(yī)療、汽車等領域具有廣泛的應用和發(fā)展前景。然而AISI316奧氏體不銹鋼存在硬度比較低、耐磨性比較差的缺陷，特別是極易產生粘著磨損，從而阻礙了奧氏體不銹鋼的應用。表面合金化技術成為解決這一問題的首選方法。雙輝等離子表面合金化技術憑借簡單、滲入效率高、膜基結合強度高的優(yōu)點，成為表面改性

2、的熱點。
　　前期實驗研究結果表明，通過在奧氏體不銹鋼表面形成硬質改性層可以提高其摩擦學性能。在不銹鋼表面改性方法中，滲硼層憑借其較高的硬度，較高的耐磨性，尤其是良好的耐粘著磨損和磨粒磨損性能受到研究人員的廣泛關注。本文通過采用雙層輝光等離子表面合金化技術對316奧氏體不銹鋼進行滲B和Mo-B共滲處理，制備表面含硼、鉬硼改性層，分別對滲層的組織結構、成分分布、相結構和顯微硬度等進行分析，并重點探討研究干摩擦條件下不同載荷和配副對滲

3、硼及鉬硼改性層摩擦磨損性能的影響及磨損機理。得出如下結論:
　　(1)316奧氏體不銹鋼在不同工藝下雙輝等離子表面滲B及Mo-B共滲處理后，在試樣表面均能獲得一定厚度、組織均勻的改性層。改性層的厚度分別約為8μm和23μm;兩種改性層中B元素的含量在表面最高，由表及里在一定深度范圍內呈梯度下降趨勢;經(jīng)滲B處理后改性層主要由FeB、Fe2B及Ni3B、CrB和γ組成，而Mo-B共滲處理后同時還形成了FeMo2B2和Mo2B相;滲B及

4、Mo-B共滲兩種改性層的表面硬度分別是基材的4倍和4.5倍。劃痕測試表明，兩種改性層與基材具有良好的結合性能。
　　(2)在干摩擦條件下，以GCr15鋼球為摩擦配副，在1N、2N、5N三種載荷下，兩種改性層的摩擦系數(shù)均小于基體，比磨損率也遠小于基體，其減摩性和耐磨性能在一定程度上得到提高。載荷為1N、2N時，滲B處理試樣的耐磨作用更為顯著明顯。5N載荷下，Mo-B共滲處理后試樣耐磨性更好。
　　(3)以Al2O3陶瓷球為摩擦