摘要：目的提高奥氏体不锈钢的硬度、抗磨损性能。方法利用弧光离子源耦合轴向磁场,对奥氏体不锈钢表面进行等离子体渗氮处理。通过场发射扫描电子显微镜对渗氮层表面形貌及厚度进行分析。利用球盘式摩擦磨损试验机、维氏显微硬度测试仪对渗氮试样的耐磨损性能及硬度进行分析。使用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对渗氮层表面的相结构及成分进行分析。结果当磁场强度低于80Gs时,渗氮层主要以扩张奥氏体相(γN相)为主。随着磁场强度的增加,渗氮层中逐渐析出铁氮化物及氮化铬相,渗氮层厚度出现增加—减小—增加的变化趋势;渗氮层表面显微硬度先增加,当磁场强度为80Gs时达到最大值1100HV0.05,而后略有降低。与未渗氮样品相比,渗氮样品的磨损率明显降低,磁场强度为80Gs的样品磨损率达到最低值。结论弧光离子源耦合到轴向磁场后,不仅大大提高了渗氮效率,对渗氮样品的表面显微硬度及耐磨性也都有明显提高。

关键词：弧光离子源 轴向磁场 等离子体渗氮 奥氏体不锈钢 耐磨性 

单位：中国科学院金属研究所; 沈阳100016; 东北大学; 沈阳110819; Institute; of; Strength; Physics; and; Materials; Science; Siberian; Branch; Russian; Academy; of; Sciences; Tomsk; 634021