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不銹鋼如何提高

發布時間:2021-01-11 03:41:55

1. 怎麼樣提高不銹鋼的耐磨性

改善不銹鋼耐磨性的表面處理技術及其研究現狀, 分析了這些表面處理技術的優勢和局限性,
指出綜合應用塗鍍技術和新興的表面改性技術將成為提高不銹鋼耐磨性的發展方向。

1、引言

不銹鋼閥門網。不銹鋼由於具有良好的耐蝕性能,
在石油、化工、宇航、醫葯、造紙、原子能、海洋工程和裝飾工程領域得到了廣泛的應用。但是通常不銹鋼的硬度較低(通常情況下為200~250Hv), 耐磨性較差,
表面易出現發花現象, 這不僅會影響裝飾性產品的美觀, 而且表面出現微劃痕時會形成腐蝕微電池, 從而降低產品的耐腐蝕性能,
導致產品過早報廢。以不銹鋼為基體的傳動軸、嚙合件或動配合件經常會因為不銹鋼質軟不耐磨、表面強度低、摩擦系數大等因素發生咬合或粘滯現象。為了提高不銹鋼的耐磨性,
許多學者在不銹鋼表面進行了各種處理和強化研究, 如利用化學鍍在不銹鋼表面沉積耐磨鍍層,
能提高產品表面硬度,並保證產品的耐腐蝕性能。本文就塗鍍技術和表面改性處理在提高不銹鋼表面耐磨性時的工藝局限性和優勢作了簡要綜述,
並展望了改善不銹鋼耐磨性的發展方向。

2、不銹鋼表面塗鍍技術

2.1、化學鍍

化學鍍是 1947年由A.Brenner和G.Riddell提出的沉積非粉末狀鎳的鍍膜方法,
該方法是一種沉積金屬的、可控制的、無外加電源的氧化還原反應過程。相對於電鍍, 化學鍍有如下優點:能在形狀復雜的零件表面沉積均勻一致的鍍層;自潤滑性好;
鍍層較厚; 空隙少; 設備簡單, 操作容易; 鍍層具有特殊的機械、物理和化學性能等。其缺點是: 鍍液壽命短, 廢水多, 鍍速慢,成本高。

不銹鋼閥門網。化學鍍提高不銹鋼表面耐磨性的途徑主要是鍍鎳及其合金鍍層。鍍鎳前需要進行特殊的預處理, 以除去不銹鋼表面的鈍化膜,
提高不銹鋼與鍍層的結合力。不銹鋼化學鍍鎳包括單層化學鍍鎳、雙層化學鍍鎳、有氧化皮不銹鋼單層化學鍍鎳等。

高岩等在316L不銹鋼基體上獲得了結合力良好的化學鍍 Ni2PPNi2W2P 合金鍍層, 在保證產品原有光澤度的前提下,
鍍層硬度較原不銹鋼基體有了較大幅度的提高, 從而為不銹鋼產品的耐磨抗劃傷性能的改善提供了有效的解決途徑。Yi2Ying Tsai , Fan2Bean Wu
等採用化學鍍的方式也在420不銹鋼基體上成功沉積了Ni2PPNi2W2P合金鍍層, 並進行了適當的熱處理, 發現Ni2W2P 較Ni2P
合金鍍層具有更高的顯微硬度和化學穩定性; 劃痕實驗則表明, 合金鍍層的抗磨損性能較不銹鋼基體均有明顯改善。

2.2、物理氣相沉積

物理氣相沉積技術是利用蒸發或濺射等物理形式把材料從靶源移走,
然後通過真空或半真空空間使這些攜帶能量的粒子沉積到基片或零件的表面以形成膜層。物理氣相沉積有真空蒸鍍(VE)、濺射鍍膜(SIP)、離子鍍
(IP))等。按加熱蒸發源分類, 真空蒸鍍包括電阻加熱蒸鍍、電子束加熱蒸鍍、感應加熱蒸鍍等;
濺射鍍膜包括磁控濺射沉積、離子束濺射鍍等。其中真空蒸鍍是比較早的鍍膜技術, 膜的結合力較低, 目前已不多用。而陰極濺射和離子鍍所得膜結合力較高,
應用范圍正在擴大。物理氣相沉積鍍膜的實用領域有: 裝飾膜、裝飾耐磨膜、耐磨超硬膜、減摩潤滑膜等。

韓修訓等採用磁過濾沉積裝置( FCAP) 在1Cr18Ni9Ti不銹鋼表面沉積得到的TiN塗層具有高的硬度和膜基結合力, 在載荷1N 和3N
下都表現出較低的摩擦系數和良好的耐磨性能。

2.3、化學氣相沉積

化學氣相沉積(CVD) 技術是指在較高溫度下, 混合氣體與基體的表面相互作用, 使混合氣體中的某些成分發生分解,
並在基體上形成一種金屬或化合物的固態膜或薄膜鍍層。其特點如下:

(1) 鍍層緻密均勻, 可以較好控制鍍層的密度、純度、結構和晶粒度;

(2) 因沉積溫度高,鍍層與基體結合強度高;

(3) 可以在大氣壓或者低於大氣壓下進行沉積;

(4) 通常沉積層具有柱狀晶結構, 不耐彎曲。

謝飛, 何家文等對1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼進行離子滲氮-等離子增強化學氣相沉積(PECVD) TiN 復合處理,
研究了復合處理層的組織與性能。結果表明: 復合處理層具有優良的膜基結合強度, 較之不銹鋼基體, 耐磨性顯著提高; N. Yamauchi 等在AISI304
奧氏體不銹鋼表面沉積了菱形碳薄膜, 該過程採用了無線電頻率(13156 MHz) 等離子增強化學氣相沉積工藝,
腐蝕環境下的對比實驗表明薄膜樣品和基體的摩擦系數分別約為0.1和0.5, 同時前者的磨損體積明顯低於後者。

2.4、熱噴塗

熱噴塗是利用某些熱源將塗層材料加熱到熔融或半熔融狀態, 同時藉助於焰流和高速氣體將其霧化, 並推動這些霧化後的粒子噴射到基體表面,
沉積成具有某種功能的塗層。熱噴塗能為工件表面提供耐磨、耐蝕、耐高溫的塗層。塗層材料與基體之間通常存在三種結合方式:
機械結合、物理結合和冶金結合。隨著低壓等離子噴塗, 高能、高速等離子噴塗, 高速火焰噴塗技術的出現, 塗層的性能得到進一步提高: 孔隙率可以降至0.5%~1%;
塗層與基體的結合強度可以達到70~140MPa。

潘繼崗等利用超音速火焰噴塗(HVOF)技術和等離子噴塗(ASP)技術, 分別在0Cr13Ni5Mo不銹鋼基體上制備了鐵基非晶合金塗層和鐵基非晶納米晶塗層,
研究了兩種塗層在室溫下的摩擦磨損特性, 結果表明兩種噴塗工藝制備的鐵基塗層均具有較高的顯微硬度和較小的孔隙率, 組織緻密, 呈典型的層狀結構,
提高了塗層的耐磨性能。

2.5、電鍍

為了彌補不銹鋼質軟不耐磨、摩擦系數大的弱點, 常用電鍍的方法提高不銹鋼傳動軸等配合件的表面硬度和自潤滑性能。不銹鋼是一種表面極易鈍化的金屬,
在電鍍前必須除去表面鈍化膜, 不銹鋼經去油、浸漬、活化、預鍍鎳和電鍍等工序, 可得到鉻、鋅、銅、錫、貴金屬等鍍層。

飈等在不銹鋼水輪機母材上, 用周期反相電鍍稀土鉻, 鍍層厚度約0.3mm , 鍍層由金屬基相和稀土鹽顆粒第二相組成,
硬度可達到900~1000Hv,鍍層的抗磨蝕性為母材的25~28倍,產品工作壽命比原不銹鋼件高2~6倍。

3、不銹鋼表面改性處理

3.1、離子注入

離子注入是利用經過加速和分離的高能量離子束作用於材料表面, 使之產生一定厚度的注入層, 從而改變材料的表面特性。具體方法是: 把工件(金屬、合金、陶瓷等)
放在離子注入機的真空靶室中, 在幾十至幾百千伏的電壓下,
把所需元素的離子加速、聚焦、注入到工件表面。用離子注入的方法可獲得過飽和固溶體、亞穩相、非晶態、和平衡態合金等不同組織的結構, 大大改善工件的使用性能。

其優點是:

(1) 可注入任何元素, 不受固溶度和擴散系數的影響;

(2) 元素注入量可以精確控制, 可實現大面積和局部的表面改性;

(3) 真空下進行, 工件表面不會氧化;

(4) 可得到兩層及兩層以上性能不同的復合鍍層, 對工件尺寸影響小;

(5) 藉助磁分析器,可以獲得純的離子束流;

(6) 離子注入的直進性, 橫向擴展小, 適合微細加工要求;

(7) 高速離子可通過薄膜注入到金屬基體, 在薄膜和基體界面處形成合金層,
增強薄膜與基體的結合力,實現輻射增強合金化與離子束輔助增強粘合。

2. 如何提高不銹鋼的表面硬度

不銹鋼在提高表面硬度時要注意保留其防腐蝕性能。通常的方法:
表面專化學鍍ENP(Ni-P化學鍍)HV500,最屬高可達HV1000
堆焊硬質合金,如司太立(鈷基合金),硬度HRC40
表面滲氮或碳氮共滲。表面硬度可達HRC60~60

3. 如何提高不銹鋼的延伸率

做固熔處理,溫度要達到1080℃左右,前面保持3分鍾左右,急冷。韌性會大幅增加,不過硬度會相應降低。急冷的原因是跨過500-800℃,這是不銹鋼的敏化溫度,在這個溫度裡面不銹鋼會發生質地變化。如果能在氣保護環境下做固熔處理,效果是最好的,表面不會有氧化皮。(光亮固熔)
不銹鋼板的延伸率
延伸率主要衡量不銹鋼板的塑性性能-即發生永久變形而不至於斷裂的性能。
δ= (L-L0)/L0*100%
δ---伸長率
L0----試樣原長度
L----試樣受拉伸斷裂後的長度
板材拉伸試驗
板材的拉伸試驗也叫做單向拉伸試驗或簡單拉伸試驗。應用拉伸試驗方法,可以得到許多評定板材沖壓性能的試驗值,所以應用十分普遍。
由於試驗目的不同,板材沖壓性能評價用的拉伸試驗方法和所得到的試驗值均與為評定材料強度性能的拉伸試驗有所不同。簡單介紹如下 :

圖1.4.1 拉伸實驗試樣
試驗設備:拉力試驗機(機械式或液壓式)。
試驗時,利用測量裝置測量拉伸力P與拉伸行程(試樣伸長值)ΔL,根據這些數值作出s-d曲線。(圖1.4.2)。試驗可以得到下列力學性能指標:

圖1.4.2 拉伸曲線
1)屈服極限ss或s0.2;
2)強度極限sb;
3)屈強比ss/sb;
4)均勻伸長率 ;
5)總伸長率d;
6)彈性模數E;
7)硬化指數n;
8)厚向異性指數g

延伸率(δ),是描述材料塑性性能的指標。按照測量方式的不同分為定倍數A5、A10和定標距A50、A80、A100等。

4. 如何增加不銹鋼強度

這種方法復是通過用機械制設備將奧氏體不銹鋼加工成直徑約200微米的粉未,通過給予應變,使晶體顆粒超微化,材料組織均勻並再結晶產生相變,從而改變材料的物理性。利用這種方法製取的不銹鋼,與採用傳統方法製造的不銹鋼相比,屈服強度提高2.4倍,抗拉強度提高2.2倍,延伸率提高30%以上。另外,由於使晶體脆化的馬氏體相和奧氏體相以非常微細的晶粒形式均勻地結合在一起,不僅大大提高了不銹鋼的強度,還使不銹鋼具有磁性。

5. 如何提高不銹鋼彈性

用不銹鋼來製作彈簧,只能使用馬氏體不銹鋼來製作。想要提高不銹鋼彈簧的彈性,可以通過淬火的方法來提高不銹鋼彈簧的彈性。

6. 加工不銹鋼,如何提高效率

你說的這種加工不銹鋼的切削參數,一般的刀具都受不了,因為304.316的材料,回加工起來,粘刀,答又耐磨,而且又翻邊的毛刺現象,建議你使用機夾刀具,選擇好的刀片,專門針對不銹鋼加工的大走刀量的刀片,建議採用日本泰克洛,或山特維克,京瓷的。並且粗,精,加工的刀片材質要分開。(希望,以上能對你有幫助)

7. 不銹鋼怎麼提高屈服強度

形變強化,熱處理強化(普通淬火,固溶處理或時效,滲碳處理,表面淬火),復合強化(如形變+熱處理)等。

不知道能否提供更多的細節,可以更詳細的知道你的重點。要是方便的話,可以給我私信。
請採納,謝謝

8. 怎樣才能提高不銹鋼硬度

首先,退火指的是復將金屬緩制慢加熱到一定溫度,保持足夠時間,然後以適宜速度冷卻。目的是降低硬度,改善切削加工性,消除殘余應力,穩定尺寸減少變形與裂紋傾向,細化晶粒調整組織,消除組織缺陷。所以退火產生的作用只能是降低硬度。其次,能夠通過熱處理手段增加硬度的只能是有一定比例含碳量的鋼,而不銹鋼中特別是奧氏體不銹鋼碳含量非常低,無法通過熱處理手段增加硬度,熱處理中的退火對於它而言僅為消應力退火。

9. 不銹鋼加工怎麼提高質量方法

一、刀具材料的選擇
選擇合適的刀具是加工出高質量零件的基礎。刀具太差,加工不出合格的零件;選擇過好的刀具,雖然能滿足零件的表面質量要求,但容易造成浪費,提高了生產成本。結合不銹鋼切削時散熱條件差、產生加工硬化層、易粘刀等特點,選擇的刀具材料應滿足耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼親和作用小的特點。
1、高速鋼
高速鋼是加入W、Mo、Cr、V、Go等合金元素的高合金工具鋼,具有較好的工藝性能,強度和韌性配合好,抗沖擊振動的能力較強。在高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度(HRC仍在60以上),高速鋼紅硬性好,適合製作銑刀、車刀等銑削刀具,可以滿足不銹鋼切削時產生的硬化層及散熱性差等切削環境。
W18Cr4V是最典型的高速鋼刀具,自1906年誕生以來,已經被廣泛製作成各種刀具以滿足切削加工的需要。但隨著各種被加工材料機械性能的不斷提高,W18Cr4V刀具已經不能滿足難加工材料的加工要求。高性能的鈷高速鋼應時而生。與普通高速鋼相比,鈷高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用的可靠性,適合高切除率加工和斷續切削加工,常用牌號如W12Cr4V5Co5。
2、硬質合金鋼
硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物(WC、TiC)微米級粉末為主要成分,以鈷或鎳、鉬為粘結劑,在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。硬質合金具有強度和韌性較好,耐熱、耐磨、耐腐蝕、硬度高等一系列優良性能。在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度,適合不銹鋼、耐熱鋼等難加工材料的切削加工。常見硬質合金主要分為三類:YG類(鎢鈷類硬質合金)、YT類(鎢鈦鈷類)、YW類(鎢鈦鉭(鈮)類),這三種合金的成分不同,用途也有很大差別。其中YG類硬質合金由於具有較好的韌性,導熱性也較好,可以選擇較大的前角,適合不銹鋼的切削。
二、切削不銹鋼刀具幾何參數的選擇
前角γo:結合不銹鋼強度高、韌性好、切削時切屑不易被切離等特點,在保證刀具有足夠強度的前提下,應選用較大的前角,這樣既可以減小加工對象的塑性變形,也能夠降低切削溫度和切削力,同時減少硬化層的產生。
後角αo:增加後角將減小加工表面與後刀面的摩擦,但切削刃的散熱能力和強度也隨之降低。後角的大小取決於切削厚度,切削厚度大時,宜選較小後角。
主偏角kr、副偏角k′r、:主偏角kr的減小可增加刀刃工作長度,有利於散熱,但在切削時會增加徑向力,容易產生振動,常取kr值為50°~90°,若機床剛性不足,可適當加大。副偏角常取k′r=9°~15°。
刃傾角λs:為了增加刀尖強度,刃傾角一般取λs=7°~—3°。
三、切削液和冷去方式的選擇
由於不銹鋼的切削加工性較差,對切削液的冷卻、潤滑、滲透及清洗性能有更高的要求,常用的切削液有以下幾類:
乳化液:比較常見的冷卻方式,具有較好的冷卻、清洗、潤滑性能,常用於不銹鋼粗車。
硫化油:切削過程中能在金屬表面形成高熔點硫化物,而且在高溫下不易破壞,具有良好的潤滑作用,並有一定的冷卻效果,一般用於鑽孔、鉸孔及攻絲。
機油、錠子油等礦物油:其潤滑性能較好,但冷卻和滲透性較差,適用於外圓精車。
在切削加工過程中應使切削液噴嘴對准切削區,或最好採用高壓冷卻,噴霧冷卻等冷卻方式。
綜上所述,雖然不銹鋼的切削性差,具有加工硬化嚴重、切削力大、導熱系數低、易粘刀、易磨損刀具等缺點,但只要找到合適的加工方法,採用合適的刀具、切削方式以及切削用量,選擇合適的冷卻液,在工作中勤於思考,不銹鋼等難加工材料也就迎「刃」而解了。

10. 不銹鋼材料怎麼提高表面光潔度

的確,不銹鋼金屬因為比較軟不易於磨削,傳統一般採用拋光的方法提高光潔度,現在有一種新技術叫豪克能,可以在車床上直接就可以提高光潔度呢,更方便呢,你可以看看

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