N/Ti/Al离子注入304不锈钢的耐磨性

• 作者: 刘军 唐德文 李朋雪 袁联雄 邹树梁
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 304不锈钢 离子注入 注入剂量 表面硬度 摩擦系数 磨损量 耐磨性
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦与润滑 Surface Friction and Lubrication
• 页码范围: 43-49,55
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.444
• 字数: 3772字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.008

摘要

目的：研究N,Ti,Al离子注入对304不锈钢耐磨性的影响规律,为304不锈钢材料的改良提供参考。方法采用等离子注入技术,在不同剂量下对304不锈钢分别进行N,Ti,Al离子注入,对离子注入后的试样进行表面微观形貌观测、表面硬度测试、摩擦磨损性能测试,并与304不锈钢基材进行对比。结果304不锈钢经3种离子注入后,均能获得平整、致密,没有裂纹,具有一定光洁度的表面组织,但是注入剂量增大会引起表面起泡现象,形成多孔形貌,光洁度降低。此外,3种离子注入均能提高304不锈钢的表面硬度,且高剂量注入试样的硬度比低剂量注入试样更高,相较而言,N离子注入使表面硬度的提高更明显。相比未注入基材,注N与注Ti表面层的摩擦系数均变小,注Al表面层的摩擦系数反而变大,但磨损量都明显降低。高剂量注N、注Al试样的耐磨性均高于低剂量注入试样,而高剂量注Ti试样的耐磨性低于低剂量注入试样,但仍好于注N、注Al试样。结论在相同实验条件与注入工艺下, N离子注入对表面硬度提高最显著(剂量为5.0×1017 ions/cm2),约提高41%；Ti离子注入对耐磨性提高最显著(剂量为3.0×1017 ions/cm2),约提高6倍。