表面炭黑对时效过程中不锈钢渗碳层稳定性的影响文献综述
2020-08-05 22:03:32
1研究背景 实际应用中,一般把耐 空 气 、 蒸 汽 、 水 等 弱 腐 蚀 介 质的钢称为不锈钢,将耐 酸 、 碱 、 盐 等 化 学 浸 蚀 性 介 质 腐 蚀 的 钢 称为耐酸钢,二者又可统称为不锈钢。
不锈钢的耐蚀性与钢中含有的合金元素有关,以铬元素最为常见,通过在氧化环境中形成的氧化铬表面膜来隔绝材料与介质的接触,因此起到耐腐蚀效果。
不锈钢自1913年问世,历经百年发展[[[] N R Baddoo. Stainless steel in construction: A review of research, applications, challenges and opportunities [J] . Journal of Constructional Steel Research, 2008, 64(11): 1199-1206. ]],逐渐出现了奥氏体型、马氏体型、铁素体型和铁素体-奥氏体双相型不锈钢等各种细分类型的不锈钢,它们性能各有优劣,以奥氏体不锈钢在各领域中的应用最为广泛,性价比也更为优越。
据不完全统计,奥氏体不锈钢总用量约占工业不锈钢使用量80%以上[[[] 张少堂. 钢铁材料手册第五卷[M] . 北京: 中国标准出版社, 2001.]]。
绝大多数奥氏体不锈钢以18Cr-8Ni不锈钢为基础,通过增、减合金元素,满足特殊服役要求,如增加Cu元素,提高不锈钢抗H性能;增加Mo、N元素,提高抗点蚀能力;增加Cr、Nb、V、W、Mo、Ti等,提高抗高温氧化性能及高温强度。
相比其他类型不锈钢,奥氏体不锈钢因兼具优良的耐腐蚀性、良好的塑韧性以及易于加工成型的特点,被广泛应用于石油、化工、航空航天以及食品等领域,并作为一种重要的金属材料在国民经济发展中和国防建设上具有至关重要的作用。
奥氏体不锈钢的牌号种类也最为繁多,目前仅我国就使用了40多个常用的牌号[[[] 郭清泉, 黄惠民, 陈焕钦. 石化行业用金属防腐涂料现状及发展[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2006, 18(1): 46-49.]]。
如AISI 316L牌号已经被广泛地应用于生产,主要应用领域包括:工具和家用刀具,食品产业中的储罐、管道,以及手术器械等等。
为保证奥氏体不锈钢的抗腐蚀性能,一般严格控制其碳含量小于0.03wt.%,这就使得奥氏体不锈钢一般强度和硬度较低(200~ 250HV),一定程度上这就降低了其在磨损、冲刷、疲劳等工况下的使用寿命,例如各种造纸和石油化工行业中起关键作用的轴承、泵和阀门等。
如 何 在 实 现 表 面 强 化 的 同 时 仍 保 持 其 原 有 的 良 好 综 合 性 能 及 其 优 异 的 抗 腐 蚀 性 能 一 直 未 能 从 根 本 上 得 到 解 决 。