一般鋼件經(jīng)離子滲氮處理后均可提高其抗大氣腐蝕的能力,但不同相結(jié)構(gòu)的化合物層在不同的介質(zhì)中將具有不同的耐腐蝕性。下表為45鋼經(jīng)不同離子滲氮工藝處理后在鹽水和純水中的耐腐蝕性??梢姡邴}水中ε相的耐腐蝕性較好,而在純水中γ’相則顯示出良好的耐腐蝕性。
45鋼經(jīng)離子滲氮后在鹽水和純水中的耐腐蝕性能對比
試樣表面的化 在3%氯化鈉水溶液中浸蝕72小時 在純水浸蝕失重
序號 合物層相結(jié)構(gòu) 的失重(毫克/平方分米) (毫克/平方米)
72小時 114小時
1 未滲氮 83.9 52.4 106.7
2 γ’ 61.2 0 0
3 γ’+ε少量 66.4 0 0
4 ε 36.7 14.0 17.5
5 ε+Fe3C 43.7 24.5 34.9
ε相在海水中的耐腐蝕性較好,其原因在于:在海水中ε相電極電位最高(0.10-0.13mv),而且ε相范圍內(nèi)氮濃度變化不顯著,所以距表面不同位置處電位變化?。ǘ?γ’相區(qū)電位急劇下降)。在海水中,ε相比γ’相耐蝕性幾乎高出兩倍。因此,若要求工件在類似于海水性環(huán)境中具有較好的耐腐蝕性,在工藝上則應(yīng)力求增加滲層中富氮的ε相,得到足夠的單相ε相化合物層。
鹽浴氮化所得到的化合物層表面有較嚴(yán)重的疏松層,耐腐蝕性能比離子氮化所得到的致密的化合物層下降許多。因此,采用離子氮碳共滲(即抗蝕滲氮),不失為一種提高工件抗腐蝕性的有效方法。
在生產(chǎn)實踐中,人們一般認(rèn)為ε相比γ’相或ε+γ’相化合物層化學(xué)穩(wěn)定性高、耐蝕性好。通過上述分析說明,結(jié)合工件的實際使用環(huán)境來談其抗腐蝕性應(yīng)該更為切合實際。
不銹鋼滲氮后的耐腐蝕性都大大下降,但卻能提高其在氯離子中的抗應(yīng)力腐蝕斷裂能力。
經(jīng)抗腐蝕滲氮處理的工件應(yīng)檢查其化合物層厚度及抗腐蝕性能?;衔飳雍穸瓤稍?00倍金相顯微鏡下測量??垢g性能檢驗可將試樣或工件浸入6-10%的硫酸銅水溶液中保持1-2分鐘,表面無銅沉積出來則為合格。也可浸入10克赤血鹽和50克氯化鈉+1升蒸溜水溶液中保持1-2分鐘,表面若無蘭色印跡,即為耐蝕性合格。注意,經(jīng)抗腐蝕性檢驗的工件,必須用水沖洗干凈。