论文摘要
本文采用正交设计研究了典型低碳钢（Q235钢）的稀土催渗耐蚀气体氮化工艺以及氮化层的组织结构、成分、机械性能和耐腐蚀性能等；通过对稀土催渗氮化层和常规氮化层比较，探索了稀土催渗氮化的特点与优越性，揭示了氮化工艺等影响因素对氮化层组织性能的影响规律；同时对低碳钢的复合耐蚀氮化工艺进行了初步探索。结果表明：氮化过程中稀土的加入，明显提高了氮化速度，在一定范围内随稀土滴量的增加，氮化速度不断提高。稀土催渗氮化层中白亮层组织致密，与基体结合力较常规气体氮化有很大改善，最高盐雾腐蚀实验腐蚀时间达到242小时，耐蚀性能有很大程度的提高。稀土催渗氮化层显微硬度显著提高。稀土催渗氮化层在NaCl溶液中的自腐蚀电位随温度的升高而降低，随溶液中Cl-离子浓度的增加而降低，这表明稀土催渗氮化层的耐蚀性能随温度的升高而降低，并随溶液中Cl-离子浓度的增加而降低；稀土催渗氮化层在酸性NaCl溶液中的自腐蚀电位较中性和碱性溶液中明显负移，说明在中性和碱性环境下稀土催渗氮化层的耐蚀性能较好；交流阻抗（EIS）谱显示稀土催渗氮化层在NaCl溶液中随时间推移，腐蚀先由电化学过程控制，后由扩散过程控制，腐蚀先减缓后加速，与塔菲尔（Tafel）曲线结果相一致。Q235钢稀土催渗气体氮化最佳工艺为：600℃×2.5小时，氨分解率为：50％，稀土滴量为：30滴／分钟。Q235钢稀土催渗复合气体氮化结果表明复合氮化有利于提高稀土催渗氮化层耐蚀性能。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 氮化1.2 Fe-N相图，氮化层中的相、组织及性能1.3 钢的气体氮化1.3.1 钢的气体氮化1.3.2 气体氮化过程1.4 快速氮化和稀土催渗氮化1.4.1 快速氮化的基本原理1.4.2 稀土催渗氮化1.5 国内外研究概况1.6 本文的研究内容及目的第二章 实验方法和条件2.1 实验材料选择2.1.1 材料选择背景2.1.2 材料的成分及处理状态2.1.3 试样的加工2.2 氮化工艺参数及设备2.2.1 常规氮化工艺参数2.2.2 稀土催渗氮化工艺参数2.2.3 复合氮化工艺2.2.4 渗氮设备2.3 氮化试样渗层的组织、性能的表征2.3.1 显微硬度2.3.2 金相实验2.3.3 SEM和 EDS2.3.4 XRD2.3.5 XRF2.3.6 盐雾腐蚀实验2.3.7 电化学腐蚀性能检测第三章 钢的稀土催渗氮化工艺研究3.1 常规耐蚀气体氮化3.1.1 常规气体氮化一般工艺及设备3.1.2 常规氮化工艺参数对氮化层性能的影响3.2 稀土催渗耐蚀氮化3.2.1 Q235钢稀土催渗氮化工艺3.2.2 氮化温度对氮化层性能的影响3.2.3 氮化时间对氮化层性能的影响3.2.4 稀土滴量对氮化层性能的影响3.2.5 氨分解率对氮化层性能的影响3.3 常规氮化和稀土催渗氮化的比较3.3.1 显微组织和结构3.3.2 耐蚀性能3.3.3 硬度梯度3.4 小结第四章 氮化层的电化学性能研究4.1 稀土催渗氮化层的极化曲线4.1.1 稀土催渗对氮化层极化行为的影响4.1.2 环境温度对稀土催渗氮化层极化行为的影响4.1.3 PH值对稀土催渗氮化层极化行为的影响-离子浓度对稀土催渗氮化层极化行为的影响'>4.1.4 Cl-离子浓度对稀土催渗氮化层极化行为的影响4.2 稀土催渗氮化层的循环伏安特性4.2.1 环境温度对稀土催渗氮化层循环伏安曲线的影响4.2.2 PH值对稀土催渗氮化层循环伏安曲线的影响-离子浓度对稀土催渗氮化层循环伏安曲线的影响'>4.2.3 Cl-离子浓度对稀土催渗氮化层循环伏安曲线的影响4.3 稀土催渗氮化层的交流阻抗特性4.3.1 PH值对稀土催渗氮化层 EIS谱的影响4.3.2 不同浸蚀时间下稀土催渗氮化层的 EIS谱4.3.3 不同电位下稀土催渗氮化层的 EIS谱4.4 小结第五章 复合氮化工艺5.1 通氨加氧稀土催渗复合氮化及其性能5.1.1 通氨加氧复合氮化5.1.2 氮化层的显微组织5.1.3 氮化层的硬度梯度5.1.4 氮化层的耐蚀性能5.2 稀土催渗氮化+高温氧化及其性能5.2.1 稀土催渗氮化+高温氧化5.2.2 氮化层的显微组织5.2.3 氮化层的硬度梯度5.2.4 氮化层的耐蚀性能5.3 小结第六章 全文总结6.1 全文总结参考文献撰写及发表论文情况
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