27simn无缝管

　　沉淀硬化27simn无缝管因具有高的强韧性配合，且在动、静载荷下具有低的应力集中敏感性，因而广泛用于宇航的承力、耐热、耐蚀的关键结构部件。但在其服役环境中，沉淀硬化27simn无缝管常因其耐磨及耐蚀性能不足而导致材料使用寿命降低，必须对材料进行表面处理来提高材料的性能，渗铝是其中最有效和实用的手段。钢材经过渗铝后，表面能形成致密的氧化铝膜，可以大大提高材料的耐磨性、耐蚀性以及抗氧化性能，广泛应用于石油化工、冶金及航空工业中。由于沉淀硬化27simn无缝管的时效温度一般在600℃以下，常用渗铝工艺如固体渗铝、热浸镀铝等渗铝温度都比600℃高，都会导致基体材料力学性能的改变，为了不改变基体材料的力学性能，必须进行低温渗铝。物理气相沉积(PVD)渗铝工艺可以实现低温渗铝(渗铝温度400℃左右)，但其渗层结合力较差、设备昂贵等缺点制约了其应用。机械能助渗铝作为有效的低温渗铝工艺，由于其能降低渗铝温度和缩短渗铝时间，一直以来为诸多科研工作者所重视。对于机械能助渗铝的早期研究，多数以普通低碳钢为渗铝对象，而对27simn无缝管，特别是沉淀硬化27simn无缝管的低温渗铝工艺鲜有报道。本文采用机械能助渗铝工艺，在500℃对沉淀硬化27simn无缝管进行渗铝，在保证基体材料的力学性能基本无损耗的情况下，得到了硬度是基体2倍多的渗层。

　　采用Φ20mm×3mm的片状和标准拉伸(Φ5mm)、冲击(10mm×10mm×55mm)的1Cr14Ni4Mo3N沉淀硬化27simn无缝管试样。实验所用的渗剂主要由铝粉、铝铁粉、氧化铝及氯化铵等组成。实验前，对试样依次进行砂纸打磨、碱洗、酸洗、水洗、吹干等处理，然后与渗剂一起均匀放入滚筒中，加盖密封后于RG2-6-6保护气氛旋转电炉中加热至500℃，保温8～12h，炉冷到300℃以下时将渗件取出空冷，然后水洗吹干。

　　通过机械能助渗铝，沉淀硬化27simn无缝管经500℃×10h的渗铝，得到厚11μm的渗铝层。渗铝层的硬度是基体的2倍多。机械能助渗铝工艺没有改变基体材料的力学性能。

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