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不同结构的ZrN涂层对2Cr13不锈钢耐固体粒子冲蚀性能的影响

刘道新  奚运涛  韩栋  张晓化  王小锋  
【摘要】:对比研究了离子镀ZrN单层、多层、梯度层及其与离子渗氮复合对2Cr13马氏体不锈钢抗大小攻角固体粒子冲蚀(SPE)性能的影响规律,通过硬度、韧性、结合强度、动静态承载能力等特性的综合测试与分析,探讨了不同结构的ZrN膜层及其与离子氮化复合表面处理层对2Cr13马氏体不锈钢SPE性能的影响机制。结果表明,所研究的四种表面改性层均显著提高了2Cr13不锈钢表面的硬度和抗微切削能力,因而有效提高了2Cr13不锈钢抗30°小攻角SPE性能。离子渗氮层上沉积ZrN梯度层的复合表面处理,其硬度从表面至基材呈较好的梯度分布,界面应力分布连续性好,承载能力和抗塑性变形协调能力增强,抗多冲疲劳性能改善,因而显著提高了2Cr13不锈钢基材在90°大攻角时的SPE抗力。然而,ZrN单层、多层、梯度层的多冲疲劳抗力较低,其90°大攻角SPE抗力反而不及硬度较低的2Cr13不锈钢基材。

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