20钢强流脉冲电子束表面合金化的微观组织和性能

郑欢欢¹，刘鑫禹¹，陈亚楠¹，张从林¹，吕鹏¹，蔡杰²，关庆丰¹

1. 江苏大学材料科学与工程学院2. 江苏大学先进制造与现代装备技术工程研究院

摘 要：为改善20钢件的表面性能,利用强流脉冲电子束（HCPEB）技术与预置涂层相结合的技术在20钢表面合金化Cr元素以获得高性能的合金复合改性层。利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计以及多功能微机电化学分析仪对合金化层的显微组织以及性能进行研究。结果表明:20钢经过HCPEB辐照合金化后,形成了厚度约为4⁶μm的合金化改性层,Cr元素在样品表层发生了固溶和扩散。部分渗碳体在辐照诱发的应力作用下出现弯折、粒化等现象,并在基体溶解与Cr结合析出颗粒细小弥散的Cr₂₃C₆增强相。HCPEB辐照合金化后材料表层显微硬度提高了35%,腐蚀电流密度降低了1个数量级。

关键词：电子束合金化;表面强化;微观组织;显微硬度;耐蚀性;