316L不锈钢准平衡气体渗碳层残余应力研究-南京工业大学学报自然.PDFVIP

第３７卷第６期 南　 京　 工　 业　 大　 学　 学　 报　 （自然 科 学 版） Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．６ ２０１５年１１月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧＴＥＣＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｎｏｖ． ２０１５ － ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７６２７．２０１５．０６．００８ ３１６Ｌ不锈钢准平衡气体渗碳层残余应力研究 荣冬松，巩建鸣，姜　 勇 （南京工业大学机械与动力工程学院，江苏 南京 ２１１８００） 摘　 要：利用Ｘ线衍射仪（ＸＲＤ）、电子探针（ＥＰＭＡ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、光学显微镜（ＯＭ）研究了３１６Ｌ奥氏 体不锈钢准平衡气体渗碳层的残余应力、碳质量分数分布以及微观结构。 结果表明：准平衡气体渗碳层内为单一 的扩张奥氏体相（Ｓ相）结构；Ｃ原子的渗入及碳质量分数梯度分布，导致渗碳层表面产生极高的压缩残余应力，局 部发生塑性变形。 关键词：奥氏体不锈钢；准平衡气体渗碳；压缩残余应力 － － － 中图分类号：ＴＧ１５６８　 　 　 　 　 　 文章编号：１６７１ ７６２７（２０１５）０６ ００３９ ０５ Ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｐａｒａｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｇａｓ ｃａｒｂｕｒｉｚｅｄ ｌａｙｅｒ ｏｎ３１６Ｌ ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ＲＯＮＧ Ｄｏｎｇｓｏｎｇ，ＧＯＮＧＪｉａｎｍｉｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｙｏｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ，ｃａｒｂｏｎ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｐａｒａｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃａｒｂｕｒｉｚｅｄ ｌａｙｅｒｓ ｏｎ ３１６Ｌ ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ Ｘ⁃Ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ （ＸＲＤ），ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｒｏｂｅ ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｚｅｒ （ＥＰＭＡ），ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ （ＳＥＭ），ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ （ＯＭ）．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃａｒｂｕｒｉｚｅｄ ｌａｙｅｒ ｗａｓ ｓｉｎｇｌｅ ｅｘｐａｎｄｅｄ ａｕｓｔｅｎｉｔｅ （Ｓ⁃ｐｈａｓｅ）． Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｈｉｇｈ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｗａｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｃａｒｂｕｒｉｚｅｄ ｌａｙｅｒ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ａｔｏｍｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｇｒａｄｉｅｎｔ．Ｐｌａｓｔｉｃ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗａｓｆｏｕｎｄ ｏｎ ｌｏｃａｌ ｃａｒｂｕｒｉｚｅｄ ｌａｙｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ；ｐａｒａｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｇａｓ ｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ 　 　 ３１６Ｌ 奥氏体不锈钢（００Ｃｒ１７Ｎｉ１２Ｍｏ２）具有优 机械零部件时，往往不能同时满足耐腐蚀性和耐磨 ［１］ 秀的抗腐蚀性能、良好的韧性、加工硬化性、焊接性 性方面的要求 。