【正文】 。綜上所述，我們可以利用熔鹽滲硅法在304不銹鋼表面生成一層過(guò)度族金屬硅化物滲層可以大幅度改善其在腐蝕介質(zhì)中的耐熱蝕性以及水環(huán)境等腐蝕條件下的耐蝕性，從而進(jìn)一步擴(kuò)展 304不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。熔鹽法滲硅是用熔融鹽浴作為載體，另加入滲硅劑，使之懸浮于浴鹽中，利用鹽浴的熱運(yùn)動(dòng)使?jié)B劑與工件表面接觸，實(shí)現(xiàn)滲硅。由于鹽浴滲硅工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，對(duì)設(shè)備要求不高，所以廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)踐中。通常熔鹽法滲硅要求溫度在1050℃左右，SUZUKI等通過(guò)調(diào)整NaClKCl二元共晶體系中NaCl和KCl的比例，在純鐵試樣表面進(jìn)行了硅化物沉積，其目的是降低NaClKClNaF三元體系的熔點(diǎn)。上述研究中滲硅劑中 Si與 Na2SiF6 的摩爾比（下同）均約為9：2，我們?cè)囍淖儍烧弑壤^察其對(duì)滲硅層影響。何小風(fēng)等[13]對(duì)NaClKClNaF三元體系的熔點(diǎn)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)n(NaCl)：n(KCl)：n(NaF)=2:2:1的熔融中性鹽有具有最低的初晶溫度，℃。我們采用上述比例的NaClKClNaF體系作為滲硅活性硅離子多的環(huán)境介質(zhì)，通過(guò)調(diào)整硅的比例，采用3種滲硅體系在900℃下對(duì)AISI 304奧氏體不銹鋼進(jìn)行了滲硅處理，在基體表面獲得了硅元素的含量及金屬硅化物滲層。在實(shí)驗(yàn)中我們可采用摩爾比為NaCl:KCl:NaF=2:2:1的中性熔鹽作為載體，及水環(huán)境等腐蝕條件下的耐蝕性，從而進(jìn)一步擴(kuò)展 304不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。Fe3Si具有優(yōu)異的軟磁性能，良好的抗氧化和耐腐蝕性以及優(yōu)越的耐磨性能[79],其性能隨硅含量不同而不同。其中，%的Fe3Si合金與普通硅鋼片（Si3%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）相比[],具有鐵損低、磁致伸縮接近于零、磁導(dǎo)率高、嬌頑力低等特點(diǎn)；%（摩爾分?jǐn)?shù)）甚至能夠抵抗沸騰硫酸的侵蝕[]。%的Fe3Si系合金往往形成有序相而難以機(jī)械加工。研究表明，利用熔巖滲硅法在AISI 304表面生成一層Fe3Si型過(guò)渡族金屬硅化物滲層，可以避開(kāi)Fe3Si的脆性問(wèn)題，改善304不銹鋼的抗氧化性能和耐磨性。通過(guò)調(diào)整滲硅體系，在304表面形成不同含硅量的金屬硅化物滲層，則可在更廣泛的范圍內(nèi)改善AISI 304不銹鋼的性能。熔鹽法滲硅在900℃下氧化過(guò)程中形成的氧化膜致密，在氧化過(guò)程中硅元素由基體向外進(jìn)行上坡擴(kuò)散，與擴(kuò)散進(jìn)來(lái)的氧結(jié)合成SiO2，Cr元素通過(guò)上坡擴(kuò)散富集于滲層和氧化膜界面處，形成有SiO2，Cr2O3組成的內(nèi)層氧化膜，其與Fe2O3組成的外層氧化膜共同構(gòu)成具有優(yōu)異抗氧化性的滲層氧化膜。利用熔鹽滲硅法在0Cr18Ni9不銹鋼表面生成一層使得其因脆性問(wèn)題而難以廣泛應(yīng)用 利用熔鹽滲硅方法在 不銹鋼表面生成一層富含Cr、Ni的Fe3Si型過(guò)渡金屬硅化物滲層，則可以避開(kāi)Fe3Si的脆性并有望將AISI 304的使用溫度提高到800℃以上，從而拓展AISI 304不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。熔鹽法滲硅是用熔融鹽浴作為載體，另加入滲硅劑，使之懸浮于浴鹽中，利用鹽浴的熱運(yùn)動(dòng)使?jié)B劑與工件表面接觸，實(shí)現(xiàn)滲硅。通常熔鹽法滲硅要求溫度在1050℃左右，通過(guò)選擇合適的熔鹽體系在800℃下對(duì)AISI 304不銹鋼進(jìn)行了滲硅處理，滲硅一小時(shí)的滲層厚度約為60um，此厚度隨時(shí)間的增加而增厚。隨之工件的力學(xué)性能也得到了較大的改善。第3章 實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)材料選用國(guó)內(nèi)某鋼鐵集團(tuán)生產(chǎn)的連鑄態(tài)的0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼。采用電火花切割法加工成10mm10mm5mm的塊狀試樣，表面經(jīng)金相砂紙打磨后用無(wú)水乙醇清洗，烘干后備用。中性鹽滲硅劑中各成分按摩爾比為分別為36%NaCl、36%KCl、18%FNa、8%Na2SiF2%Si的配比均勻混合。將滲硅劑和中性鹽混合物裝入氧化鋁坩堝，加熱至800℃融化，然后將準(zhǔn)備好的不銹鋼試樣放入熔融狀態(tài)下的鹽浴中，保溫5 h后空冷至室溫，用清水洗去表面的殘鹽，再用金相砂紙打磨拋光后用無(wú)水乙醇清洗上晶相顯微鏡觀察其組織。循環(huán)試驗(yàn)在RJX813箱式電阻爐中進(jìn)行，電阻爐升至設(shè)定溫度后，將試樣連同盛放樣品的瓷舟一起放入（瓷舟預(yù)先經(jīng)800℃高溫烘烤直至其恒重），試樣在設(shè)定的累計(jì)氧化時(shí)間取出，冷卻至室溫后用電子天平（）進(jìn)行稱重。、5h，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制氧化動(dòng)力學(xué)曲線。 （1）計(jì)算在實(shí)驗(yàn)室中先計(jì)算好各元素的配比，在天平上依次稱量出所需的質(zhì)量。注意在稱量過(guò)程中注意誤差。如果誤差太大，會(huì)影響后邊燒結(jié)過(guò)程。（2）配料計(jì)算完成及稱取合適的配料后，先將所稱取的物質(zhì)放到一個(gè)合適的塑料瓶中進(jìn)行混勻，用手搖搖配料，務(wù)必要均勻的將各物質(zhì)混勻。然后將所得的到的物質(zhì)在坩堝里混勻。用坩堝棒混均勻以后倒入小坩堝中。（3）高溫加熱在保溫之前在爐中燒止一個(gè)小時(shí)左右，分三個(gè)階段進(jìn)行燒制。每個(gè)階段的燒制時(shí)間大約為30分鐘，90分鐘，120分鐘。將加熱爐調(diào)定溫度后進(jìn)行計(jì)時(shí)。切記在加入物料的過(guò)程中時(shí)刻注意安全，以免灼傷自己及周圍同學(xué)。（4）冷卻敲渣在燒制完成后，小心的從爐子里取出燒制完成的試樣，進(jìn)行冷卻后進(jìn)行敲渣處理，在敲渣過(guò)程中也要特別注意安全。待試樣溫度冷卻到一定程度時(shí)將敲下的熔渣及試樣裝入試樣袋里，進(jìn)行編號(hào)，小心保管。（5）拋光 將所燒制的試樣用粗細(xì)不一的砂紙進(jìn)行打磨，一般規(guī)格的砂紙分240，600及1000,2000不等。先用粗砂紙將試樣上的銹跡打磨，差不多以后用細(xì)砂紙進(jìn)行打磨。打磨到一定程度后將試樣放在拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理。（6）顯微鏡觀察試樣的組織形態(tài) 將拋光好的試樣放在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察分析，觀察其組織形態(tài)，將所看到的組織形態(tài)進(jìn)行映射成像，并記錄下來(lái)。 304不銹鋼在800℃下滲硅1h的硅化物滲層截面相圖。滲層的厚度在50μm左右，但在滲層上出現(xiàn)了許多孔洞。 （a）、(b) 為AISI304不銹鋼在滲硅體系中800℃保溫1h硅化物滲層的照片 304不銹鋼在800℃下滲硅2h的硅化物滲層截面的形貌，滲硅的厚度在100μm左右，可以明顯的看見(jiàn)，硅化物滲層與基體之間有明顯的界面，滲層致密。 （a）、(b) 為AISI304不銹鋼在滲硅體系中800℃保溫2h硅化物滲層的照片 304不銹鋼在800℃下滲硅5h的硅化物滲層截面的形貌，滲硅的厚度在200μm以上，硅化物滲層的厚度增加，且硅化物滲層均勻、致密。 （a）、(b) 為AISI 304不銹鋼在滲硅體系中800℃保溫5h硅化物滲層的照片從圖可以看出，硅化物滲層在相同的熔鹽體系中，滲層的厚度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增厚，并且滲層均勻、致密，但硅化物滲層中也出現(xiàn)了許多孔洞。另外，在硅化物滲層與基體之間有一道明顯的界面。 結(jié)論（1）在800℃時(shí)，試樣在熔鹽體系中保溫1h2h5h AISI 304 不銹鋼滲層的厚度隨時(shí)間的增加而變厚。（2）硅化物滲層與基體之間結(jié)合緊密，二者之間有明顯的界面。 致謝 本設(shè)計(jì)的完成是在我們老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師能詳細(xì)的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。參考文獻(xiàn)[1] 安亮，馬勤，賈建剛，李鵬ALSI 304表面硅化物滲層的制備及其800℃循環(huán)氧化性能的研究[J]熱加工工藝2011,40（20） 137－140[2] 盧鳳喜,%Si滲硅工藝新進(jìn)展[J].金屬功能材料，2008，15（1）：40～43[3] 顧國(guó)成,[M].北京:科學(xué)出版社,1987:176～187[4] 莊光山,陳增清,徐英,孫毅,[J].金屬熱處理,2009,9:12～14[5] 利亞霍維奇( Ляхович, Л. 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