雙層輝光離子滲鎳基合金inconel 625

1、雙層輝光離子滲鎳基合金雙層輝光離子滲鎳基合金InconelInconel625625張旭楊忠民董建新謝錫善徐重高原摘要采用雙層輝光離子滲金屬技術(shù)在20鋼、工業(yè)純鐵、188不銹鋼3種材料表面進(jìn)行表面合金化。結(jié)果表明：可以在3種材料表面獲得成分類(lèi)似于鎳基合金Inconel625及與Inconel625不同的表面合金滲層。并對(duì)滲層成分控制、組織結(jié)構(gòu)和耐蝕性進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞雙層輝光鎳基合金離子滲金屬DoubleGlowPlasmaSurf

2、aceAlloyingusingNickelBaseAlloyInconel625ZhangXuYangZhongminDongJianxinXieXishan(UniversityofScienceTechnologyBeijing100083)XuZhongGaoYuan(TaiyuanUniversityofTechnology)AbstractThedoubleglowplasmasurfacealloyingusingnick

3、elbasealloyInconel625onthe0.20%Csteelcommercialpureiron188stainlesssteelhasbeencarriedout.TheresultsshowthatcompositionsofsurfacealloyinglayerwhichwassimilardifferenttothealloyInconel625wereobtained.thecompositioncontrol

4、themicrostructurethecrosionresistanceofthealloyinglayerhavebeenstudied.MaterialIndexDoubleglowNickelBaseAlloyPlasmaSurfaceAlloying雙層輝光離子滲金屬(雙輝滲金屬)技術(shù)［1，2］是一項(xiàng)表面冶金技術(shù)，它可以在普通材料表面形成具有特殊物理、化學(xué)性質(zhì)的表面合金層。表面層的合金元素含量可達(dá)90%以上，合金層的厚度可達(dá)幾

5、百微米以上。雙輝滲金屬技術(shù)的出現(xiàn)，使鎳基合金的表面冶金成為可能。多年來(lái)，對(duì)Ni、Cr、W、Mo等合金元素的單元滲［3］和NiCr、WMo、NiCrMo等多元共滲［4，5］進(jìn)行了研究。雙層輝光離子滲金屬技術(shù)在抗腐蝕和抗氧化方面的應(yīng)用也取得一定的進(jìn)展，雙輝鉻鎳共滲成功地應(yīng)用于化工機(jī)械等部件，A3鋼板鉻鎳共滲可以得到高合金含量的NiCr合金滲層［4］。Inconel625合金是以Nb、Mo為主要強(qiáng)化元素的固溶體強(qiáng)化型鎳基合金，具有良好的機(jī)械性

6、能、耐蝕性、可焊性和加工性能。Inconel625作為合金元素的供給源，利用雙層輝光滲金屬技術(shù)在純鐵、低碳鋼及不銹鋼188的表面形成Inconel625鎳基合金層，用來(lái)代替整體鎳基合金工件以節(jié)約大量貴重金屬，降低成本，應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)材成分，這有利于表面合金層與基材的結(jié)合。2.22.2工藝參數(shù)的影響規(guī)律共滲溫度增加，滲層表面合金NiCrMoNb總量減少，滲層厚度增加(圖2、3)。源極功率提高，滲層表面合金NiCrMoNb總量增加，滲層厚度也

7、增加。以上結(jié)果表明：源極功率，陰極功率與滲層的合金總量以及滲層的厚度之間存在著某種相互關(guān)系。通過(guò)人為地調(diào)整工藝參數(shù)是可以控制滲層的滲入合金總量和滲層的厚度的。其影響多元共滲規(guī)律主要因素與源極的濺射總量和合金元素在試樣中的擴(kuò)散速度有關(guān)。表212#12#試樣試樣(1(1000000℃)℃)表面滲層成分分布表面滲層成分分布(純鐵純鐵)TableTable2CompositionCompositionofofalloyingalloyingla

8、yerlayerononpurepureironiron，specimenspecimenNo.12No.12atat1000000℃滲層成分%離表面深度μmNiCrMoNbFe064.1419.147.252.237.25862.8919.265.901.989.981660.3218.894.941.4914.362456.9418.603.680.6820.092855.1917.933.090.5423.253253.5217.

9、592.750.5625.574051.6017.082.350.3428.634845.7115.832.070.2936.905625.2810.441.160.1662.95645.454.320.690.1189.43720.620.990.07098.32表38#8#試樣試樣(1(1000000℃)℃)表面滲層成分分布表面滲層成分分布(20(20鋼)TableTable3CompositionCompositionofofal

10、loyingalloyinglayerlayerononlowlowcarboncarbonsteelsteel，specimenspecimenNo.8No.8atat1000000℃滲層成分%離表面深度μmFeCrNiMoNb017.4322.4251.415.313.443.518.8418.4156.664.102.35718.1024.6951.164.491.561421.7823.9847.754.392.102835.6

11、312.8848.452.220.824083.356.629.320.800表46#6#試樣試樣(850(850℃)℃)表面滲層成分分布表面滲層成分分布(基材純鐵基材純鐵)TableTable4CompositionCompositionofofalloyingalloyinglayerlayerononpurepureironiron，specimenspecimenNo.6No.6atat850850℃滲層成分%離表面深度μmFe