引言
GH2132鐵基高溫合金是具有麵心立方結構的奧氏體(ti) 型變形高溫合金,其在低於(yu) 650℃時具有傑出的抗氧化、耐腐蝕、抗疲勞功能,較高的高溫屈服強度和耐久、蠕變強度等,廣泛應用於(yu) 航空發動機、工業(ye) 燃氣渦輪機以及汽車發動機等的高溫承力部件上。可是,GH2132鐵基高溫合金的硬度較低、耐磨性差,這限製了其應用規模。對鐵基或鎳基高溫合金進行低溫等離子體(ti) 滲氮後,合金外表構成一層滲氮層,該滲氮層主要由氮在奧氏體(ti) 中的過飽滿固溶體(ti) y、相組成, 無CrN分出相, 合金的硬度和摩擦磨損功能均得到顯著進步,同時堅持了傑出的耐腐蝕功能27]。可是,高溫合金的執役溫度較高,而Y、相又是一個(ge) 亞(ya) 穩相,因而有必要對Y、相在高溫下的熱穩定性進行研討;可是目前有關(guan) 高溫合金經低溫等離子體(ti) 滲氮所構成的y、相熱穩定性的研討較少,為(wei) 此,作者對GH2132鐵基高溫合金外表進行低溫等離子體(ti) 滲氨處理,然後在不同溫度保溫5h,研討了加熱保溫處理後滲氮層的顯微安排、物相組成、硬度和耐腐蝕功能,並與(yu) 未滲氮和滲氨後未加熱保溫處理的進行比照。
1 試樣製備與(yu) 實驗辦法
實驗材料為(wei) 軋製態GH2132鐵基高溫合金,其化學成分見表1。選用電火花切割機在標準為(wei) d20mm的熱軋棒上截取尺寸為(wei) 620mmX5mm的試樣, 經機械研磨、拋光後,在自製的DL-50型氮化爐中進行低溫等離子體(ti) 滲氮,滲氮氣體(ti) 為(wei) NH,壓力為(wei) 800~900Pa,滲氮溫度為(wei) 723K,保溫時間為(wei) 6h。滲氮後將試樣放入KS Y-4D-16型電阻爐中進行加熱保溫處理,加熱溫度分別為(wei) 673,873,973K,保溫時間為(wei) 5h。
GH2132鐵基高溫合金的化學成分(質量分數)
Table 1 Chemical composition of GH2132Fe basedsuperalloy(mass%)
試樣經切割、鑲嵌、研磨、拋光和用由5gCuSO、50mLHCI、50mLH.O組成的溶液腐蝕後, 在OLYMPUS-GX 51型光學顯微鏡上調查加熱保溫前後試樣橫截麵的顯微安排, 選用Philips XL-30型掃描電子顯微鏡(SEM) 及附帶的能譜僅(jin) (EDS) 進行微觀描摹調查和微區成分檢測。使用Rigaku DMax-Ultima型X射線衍射僅(jin) (XRD) 分析不同溫度保溫後滲氮層的物相組成,選用鋼靶,K。射線,管電壓為(wei) 40kV,管電流為(wei) 40mA,掃描步長為(wei) 0.02°,掃描速率為(wei) 8(°) ·min, 選用MH-6L型顯微硬度計測不同溫度保溫前後滲氮層的外表硬度,載荷為(wei) 1N, 保載時間為(wei) 5s。在由核算機控製的CHI660D型電化學作業(ye) 站上進行電化學測驗,作業(ye) 電極為(wei) 待測驗樣,輔助電極為(wei) 鉑片,參比電極為(wei) 飽滿甘汞電極, 腐蝕溶液為(wei) 質量分數3.5%的NaCl溶液。