冷變形對高氮無鎳不銹鋼摩擦磨損性能的影響.pdf

1、采用氮氣加壓感應熔煉法制備了0.90％氮含量的高氮無鎳不銹鋼，并對其進行20％～60％冷軋變形，重點研究了冷變形對高氮無鎳不銹鋼組織、結(jié)構(gòu)、拉伸性能、耐蝕性能和摩擦磨損性能的影響。利用光學顯微鏡、透射電鏡(TEM)及X射線衍射(XRD)分析不銹鋼的組織結(jié)構(gòu)及相組成，采用拉伸實驗測試不銹鋼的力學性能，運用電化學實驗分析不銹鋼的腐蝕行為;在摩擦試驗機上完成干摩擦磨損和腐蝕磨損實驗，并采用掃描電鏡(SEM)、硬度計和能譜(XPS)進行磨痕分析

2、。結(jié)果表明:
　　高氮無鎳不銹鋼具有單一穩(wěn)定的奧氏體組織;冷變形時，不銹鋼的變形機制由位錯平面滑移逐漸向?qū)\生轉(zhuǎn)變;冷變形后，不銹鋼的強度、硬度快速增加，塑韌性逐漸減小;不銹鋼的拉伸斷口以韌窩為主，兼有少量撕裂棱。
　　干摩擦磨損時，冷變形和載荷對摩擦系數(shù)-時間曲線形狀的影響較大。在相同載荷條件下，隨著冷變形量增加，高氮無鎳不銹鋼的磨損速率先減小后增加，摩擦系數(shù)基本相同;增加法向載荷后，不銹鋼的磨損速率不斷增加，摩擦系數(shù)逐漸減

3、小。不銹鋼以磨粒磨損和脆性剝落為主，且隨著冷變形量和載荷增加，脆性剝落現(xiàn)象更加嚴重。當GCr15和304鋼球作對磨副時，冷變形對不銹鋼摩擦磨損性能的影響及磨損機理發(fā)生變化。
　　電化學實驗表明，冷變形對高氮無鎳不銹鋼耐蝕性的影響很小。腐蝕摩擦磨損時，摩擦系數(shù)隨磨損時間的波動較小，在相同溶液中，冷變形對摩擦系數(shù)的影響不大;不銹鋼在含磷溶液中的摩擦系數(shù)均小于在無磷溶液中的摩擦系數(shù)。當蒸餾水、0.9％NaCl及3.5％NaCl溶液為腐蝕

4、介質(zhì)時，隨著冷變形量增加，不銹鋼的耐磨性均呈增加趨勢;隨著Cl-濃度增加，不銹鋼的耐磨性降低。在PBS溶液中，冷變形對高氮無鎳不銹鋼耐磨性的影響較小;隨著冷變形量增加，不銹鋼在Hank's溶液中的耐磨性不斷提高，而在pH6.0Hank's溶液中耐磨性先提高后降低。在腐蝕性介質(zhì)中，不銹鋼以磨粒磨損為主，并伴有點蝕。當Hank's溶液作腐蝕介質(zhì)時，高氮無鎳不銹鋼的耐磨性明顯高于317L不銹鋼，低于Co-Cr-Mo合金;三種金屬對應的摩擦系數(shù)