中华不锈钢网调查队获悉:实验方法实验材料为316L不锈钢，其化学成分为：Si，0073%；其余为Fe.试样加工成*mmx3mm的圆柱状，用酚醛塑料高温加压封边，试样表面用金相砂纸打磨、抛光，并用丙酮擦洗除油，在空气中放置24h后备用；参比电极为特制高温Ag/AgCl电极，电极内由Ag/AgCl丝和饱和KCl溶胶组成，电极外面用聚四氟乙烯材料封装；辅助电极为贵金属铂片。实验溶液采用质量分数为60%的醋酸水溶液，并添加0.2%的KCl晶体，实验时用水浴锅控制温度为85°C.采用SEM观察试样表面腐蚀形貌，采用EDS检测试样表面膜的成分，分析腐蚀机理。
实验具体步骤为：将试样浸入实验溶液后，分别对试样施加0.45mA，1mA和10mA的阴极电流，并分别极化15min和30min后，记录恒电流阴极极化过程中电位随时间的变化曲线，断开电流后同时开始记录开路电位随时间的变化曲线。
不锈钢在不锈钢中应用最为广泛，因为它具有较好的耐腐蚀性、冷加工成型性、可焊性等一系列优点，同时这类钢还可以用作高温下承受低载荷的热强钢。然而，这类钢强度低，不能淬火强化，耐磨性差。为此，可以通过渗铬在其表面得到耐磨、耐蚀、抗高温氧化的铬的碳化物层和铬的固溶体渗层，从而改善其强度低，耐磨性差等缺点。采用固溶渗氮技术对渗铬后的不锈钢进行后续处理，可以改善或消除由于渗铬缓冷而沿晶界析出的（Ci23C6），防止晶间腐蚀，均匀表面铬浓度，稳定复合渗层。
1试验方法和步骤1.1试验材料制备及渗剂的配制试验材料选用固溶态304不锈钢，制成金相试样备用。
渗剂的配制以铬粉或铬铁粉（通常为100目左右）、氧化铝、碘化铵或氯化铵，按适当比例配制，尽可能混合均匀。添加适量氟化钠可改善渗铬零件表面光洁度。
1.2设备选择与试验工艺渗铬选用带保护气氛的高温炉和耐热钢制成的坩埚，将搅拌均匀的渗剂装箱，放入试样，用耐火泥密封。渗铬过程中炉体内用99.999%高纯氮或99.999%高纯氩中性气氛保护，避免坩埚内表面渗剂的氧化、结块。试样在装箱时工件与密封处应保持一定距离。渗铬温度可以根据要求在9501100°c之间选择12|，保温结束炉冷至低温后出炉空冷。
将渗铬后的试样彻底清洗后，进行真空固溶渗氮处理。加热时严格控制炉内氮气分压，固溶渗氮温度在1050~ 1150°C，氮气分压为1X 104~3105Pa之间，根据不同要求选择131.保温结束可快冷至室温。
1.3组织观察及性能测定30光学显微镜观察复合渗层的组织形貌和测量渗层深度。用沃伯特430SVD维氏硬度计测量渗层显微硬度和渗层脆性。用新三思CMT5305电子万能试验机测量力学性能。用JEOLJSM- 5510型扫描电镜和X射线能谱仪测定复合渗层中的铬浓度及氮浓度。
2试验结果与讨论2.1试样宏观检测由于渗剂配方的差异，渗铬后表面将呈现出有光泽或无光泽的金属色，这都是正常的，但不允许存在裂纹、断层以及黏着渗剂颗粒。试样固溶渗氮后，表面呈灰黑色，不允许有绿色氧化物、裂纹、断层的存在。
2.2渗层的组织与相结构根据要求可以选择不同的渗铬温度。随着渗铬温度的升高，工件表面呈现出大块晶粒，且晶界明显，见。渗铬不锈钢表层的主要物相为Cr及少后炉冷，出现R相呈粒状分布在渗层的高铬a相中。
本为单一层，仅在表面存在少量碳化物，没有出现多层组织。由于基体与渗铬层的膨胀系数不同，加之渗层中柱状a相晶粒之间析出的（G，Fe）23C6的塑性变形能力差，故应随炉冷却以有效地避免渗层表面形成显微裂纹。
中华不锈钢网调查队获悉:另一方面，由于固体粉末渗铬工艺的特殊性，在冷却阶段只能采取随炉缓冷。由于在40~800°C区间内停留较长时间，此时钢中铬的碳化物析出极为强烈，增大了不锈钢在使用中晶间腐蚀的可能性。
为此，需要用固溶处理以消除敏化组织。经固溶渗氮处理后，如所示，复合渗层连续致密，无显微裂纹，渗层内形成了大量的氮化物，同时消除了渗铬期间因缓冷而生成的碳化物。
2.3复合渗层显微硬度为了对复合渗层表面硬度和有效硬化层深度有详尽的认识，我们分别采用HV0.1与HV5两种测试力对复合渗层进行硬度检测，渗层表面硬度为1000 1.为用显微硬度法检测的渗层硬度梯度。由硬度曲线可见，复合渗层有明显的硬度界限，渗层与基体硬度相差明显，没有明显的过渡区域。可见，固溶渗氮处理仅对渗铬层起作用。
304不锈钢fe合渗层的硬度梯度曲线检验固溶渗氮效果的有效手段之一。经过试验，我们认为当硬度小于400HV5时，固溶渗氮效果不显着，而当硬度小于300HV5时则必须重新进行固溶渗氮处理。因为铬是强氮化物形成元素，固溶渗氮后表面生成Cr2N.只有当Cr2N相在复合渗层中占有相当的体积时，才能显着提高工件表面渗层质量。
2.4复合渗层脆性等级的测定经固溶渗氮后，复合渗层表现出高硬度。我们根据《钢铁零件渗氮层深度测定和金相检验》中的渗氮层脆性检验方法，测定了复合渗层的脆性等级。采用维氏硬度计，试验力98.07N（10kgf），加载5~9s，停留5~10s.经测定，脆性为1级，渗层脆性很小。
2.5力学性能检测力学性能检测结果见表1.可见，复合处理后的室温力学性能较处理前略有提高，表明渗铬固溶渗氮复合处理不会降低304不锈钢的基体强度和韧性。
表1304钢复合处理前后的室温力学性能复合处理前复合处理后2.6温度对复合渗层的影响复合渗层的总深度为渗铬层深度加渗氮层深度。渗铬层深度对温度特别敏感。为不同温度下的渗铬层深度。值得注意的是，当温度达到1200°C时，渗层深度增长迅速。因此，对应不同工况条件下的工作需要，选择合理的渗铬温度至关重要。
传统的不锈钢渗氮工艺，一般采用500~保温5~10h，所得的渗氮层深度为0.05~0.10mm.为提高渗氮层深度，就必须提高温度。机械上海市机械制造工艺研究所。金相分析技术。上海科学技术出版社，1987：527-534. H/4iteieiGersterAGR.Zaugg.在真空炉中不诱钢米用SolNit（固溶氮化）工艺并高压气淬。国外金属热处孙成文，陈深。碳钢与不锈钢表面高浓度渗铬法。材席慧智，李莉，谷万里。0Cr18Ni9钢渗铬后冷却方式对耐蚀性能的影响。中国腐蚀与防护学报，2000，20（4）孙成文。渗铬钢的物理方法检测理化检验一物理分陈翠欣。不锈钢固溶渗氮。国外金属热处理，2001，22令波市此仑真全热处理一尸j聘>4事本企业是一家实力雄厚、技术、设备领先，专业加工模具热处理的现代企业。
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