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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