拉应力对奥氏体不锈钢表面S相形成的影响

摘要

上有着非常广泛的应 用。从常用的家居装饰材料到机械工业零部件，以至核电和航天工业等苛严条件下都广泛使用 奥氏体不锈钢。相对的，奥氏体不锈钢的硬度比较低，不耐磨损，且容易发生粘着，因此其主 要都是使用在非摩擦部件。众所周知，热化学表面处理比如渗碳和渗氮工艺可以提高金属材料的表面硬度和耐磨损性能，然而传统的热化学表面处理方法虽然提高了奥氏体不锈钢的硬度，但是由于在处理时有碳化铬和氮化铬等析出，使得基体贫铬，从而使耐腐蚀性能大幅下降。这个问题由于在上世纪80年代中期，通过低温热化学表面处理得到S相的发现而得到解决。rn 本文通过比较实验结果以及热力学和动力学理论分析，揭示了拉应力有利于碳原子的扩散，从而对奥氏体不锈钢表面S相的形成起到促进作用;与此同时，当外加应力超过一定值时，S相会失稳分解，生成纳米尺寸的Cr23C6，这一过程可用扩散控制的形核模型来解释。