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工件经离子渗氮后的耐腐蚀性能及其测试方法

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  • 发布时间:2018-04-20 15:24
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工件经离子渗氮后的耐腐蚀性能及其测试方法

【概要描述】一般钢件经离子渗氮处理后均可提高其抗大气腐蚀的能力,但不同相结构的化合物层在不同的介质中将具有不同的耐腐蚀性。下表为45钢经不同离子渗氮工艺处理后在盐水和纯水中的耐腐蚀性。可见,在盐水中ε相的耐腐蚀性较好,而在纯水中γ’相则显示出良好的耐腐蚀性。   45钢经离子渗氮后在盐水和纯水中的耐腐蚀性能对比

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  一般钢件经离子渗氮处理后均可提高其抗大气腐蚀的能力,但不同相结构的化合物层在不同的介质中将具有不同的耐腐蚀性。下表为45钢经不同离子渗氮工艺处理后在盐水和纯水中的耐腐蚀性。可见,在盐水中ε相的耐腐蚀性较好,而在纯水中γ’相则显示出良好的耐腐蚀性。
 
  45钢经离子渗氮后在盐水和纯水中的耐腐蚀性能对比
 
序号

试样表面的化

合物层相结构

在3%氯化钠水溶液中浸蚀72小时

的失重(毫克/平方分米)

在纯水浸蚀失重

(毫克/平方米)

      72小时 114小时
1 未渗氮 83.9 52.4 106.7
2 γ’ 61.2 0 0
3 γ’+ε少量 66.4 0 0
4 ε 36.7 14.0 17.5
5 ε+Fe3C 43.7 24.5 34.9

 

  ε相在海水中的耐腐蚀性较好,其原因在于:在海水中ε相电极电位最高(0.10-0.13mv),而且ε相范围内氮浓度变化不显着,所以距表面不同位置处电位变化小(而α+γ‘相区电位急剧下降)。在海水中,ε相比γ’相耐蚀性几乎高出两倍。因此,若要求工件在类似于海水性环境中具有较好的耐腐蚀性,在工艺上则应力求增加渗层中富氮的ε相,得到足够的单相ε相化合物层。
  盐浴氮化所得到的化合物层表面有较严重的疏松层,耐腐蚀性能比离子氮化所得到的致密的化合物层下降许多。因此,采用离子氮碳共渗(即抗蚀渗氮),不失为一种提高工件抗腐蚀性的有效方法。
  在生产实践中,人们一般认为ε相比γ‘相或ε+γ’相化合物层化学稳定性高、耐蚀性好。通过上述分析说明,结合工件的实际使用环境来谈其抗腐蚀性应该更为切合实际。
  不锈钢渗氮后的耐腐蚀性都大大下降,但却能提高其在氯离子中的抗应力腐蚀断裂能力。
  经抗腐蚀渗氮处理的工件应检查其化合物层厚度及抗腐蚀性能。化合物层厚度可在100倍金相显微镜下测量。抗腐蚀性能检验可将试样或工件浸入6-10%的硫酸铜水溶液中保持1-2分钟,表面无铜沉积出来则为合格。也可浸入10克赤血盐和50克氯化钠+1升蒸溜水溶液中保持1-2分钟,表面若无兰色印迹,即为耐蚀性合格。注意,经抗腐蚀性检验的工件,必须用水冲洗干净。

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