【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，從而進一步擴展 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，利用鹽浴的熱運動使?jié)B劑與工件表面接觸，實現(xiàn)滲硅。由于鹽浴滲硅工藝簡單，操作簡便，對設(shè)備要求不高，所以廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實踐中。通常熔鹽法滲硅要求溫度在1050℃左右，SUZUKI等通過調(diào)整NaClKCl二元共晶體系中NaCl和KCl的比例，在純鐵試樣表面進行了硅化物沉積，其目的是降低NaClKClNaF三元體系的熔點。上述研究中滲硅劑中 Si與 Na2SiF6 的摩爾比（下同）均約為9：2，我們試著改變兩者比例觀察其對滲硅層影響。何小風(fēng)等[13]對NaClKClNaF三元體系的熔點進行了研究，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)，通過調(diào)整硅的比例，采用3種滲硅體系在900℃下對AISI 304奧氏體不銹鋼進行了滲硅處理，在基體表面獲得了硅元素的含量及金屬硅化物滲層。在實驗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，從而進一步擴展 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；%（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型過渡族金屬硅化物滲層，可以避開Fe3Si的脆性問題，改善304不銹鋼的抗氧化性能和耐磨性。通過調(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℃下氧化過程中形成的氧化膜致密，在氧化過程中硅元素由基體向外進行上坡擴散，與擴散進來的氧結(jié)合成SiO2，Cr元素通過上坡擴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型過渡金屬硅化物滲層，則可以避開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，利用鹽浴的熱運動使?jié)B劑與工件表面接觸，實現(xiàn)滲硅。通常熔鹽法滲硅要求溫度在1050℃左右，通過選擇合適的熔鹽體系在800℃下對AISI 304不銹鋼進行了滲硅處理，滲硅一小時的滲層厚度約為60um，此厚度隨時間的增加而增厚。隨之工件的力學(xué)性能也得到了較大的改善。第3章 實驗方案實驗材料選用國內(nèi)某鋼鐵集團生產(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水乙醇清洗上晶相顯微鏡觀察其組織。循環(huán)試驗在RJX813箱式電阻爐中進行，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)定的累計氧化時間取出，冷卻至室溫后用電子天平（）進行稱重。、5h，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)點繪制氧化動力學(xué)曲線。 （1）計算在實驗室中先計算好各元素的配比，在天平上依次稱量出所需的質(zhì)量。注意在稱量過程中注意誤差。如果誤差太大，會影響后邊燒結(jié)過程。（2）配料計算完成及稱取合適的配料后，先將所稱取的物質(zhì)放到一個合適的塑料瓶中進行混勻，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小時左右，分三個階段進行燒制。每個階段的燒制時間大約為30分鐘，90分鐘，120分鐘。將加熱爐調(diào)定溫度后進行計時。切記在加入物料的過程中時刻注意安全，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，進行冷卻后進行敲渣處理，在敲渣過程中也要特別注意安全。待試樣溫度冷卻到一定程度時將敲下的熔渣及試樣裝入試樣袋里，進行編號，小心保管。（5）拋光 將所燒制的試樣用粗細(xì)不一的砂紙進行打磨，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)砂紙進行打磨。打磨到一定程度后將試樣放在拋光機上進行拋光處理。（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)顯微鏡下進行觀察分析，觀察其組織形態(tài)，將所看到的組織形態(tài)進行映射成像，并記錄下來。 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，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，滲層的厚度隨時間的延長而增厚，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，試樣在熔鹽體系中保溫1h2h5h AISI 304 不銹鋼滲層的厚度隨時間的增加而變厚。（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)計的完成是在我們老師的細(xì)心指導(dǎo)下進行的。在每次設(shè)計遇到問題時老師能詳細(xì)的講解才使得我的設(shè)計順利的進行。從設(shè)計的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計的修改的整個過程中，花費了老師很多的寶貴時間和精力，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，開拓進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)計小組的幾位同學(xué)，是你們在我平時設(shè)計中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計上的誤區(qū)，使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計順利的進行下去，沒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[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滲硅工藝新進展[J].金屬功能材料，2008，15（1）：40～43[3] 顧國成,[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. С.)（俄）.金屬與合金的化學(xué)熱處理手冊[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1986:496～498[6] 葉衛(wèi)平,[M].機械工業(yè)出版社,2005[7] 梁偉,趙興國,[J].電子顯微學(xué)報,2002,21(5):689～690[8] [J].特種鑄造及有色合金,2007,27(1):14～15[9] 馬曉霞,席光蘭,梁偉,[J].電子顯微學(xué)報,2003,22(6):522~523[10] 麻莉萍,麻云新,[J].上海[11] [M]. 機械工業(yè)出版社,2005[12] 程軍,[J].華東理工大學(xué)學(xué)報，1998,24（6）：7410－716.[13] 羅新民，王金蘭，陳康敏,等. AISI304不銹鋼擴散滲硅層組織研究[J].材料熱處理學(xué)報,2008,29（6）:135—139.[14] 馬曉霞,[J].電子顯微學(xué)報,2003,22(6):522－523.[15] 盧鳳喜,% Si滲硅工藝新進展[J].金屬功能材料,2008,15(1):40－43.[16] 梁偉,石巨巖,馬曉霞,[J].材料熱處理學(xué)報,2003,24(2):16－19.[17] 潘健生,[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,1998,96.[18] 胡光立,[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,1993,251.[19] 何小鳳,李運剛,－KCl－NaF(SiO2)熔鹽體系初晶溫度的研究[J].,有色金屬,2008,(4):21－31.[20] 張永剛,韓雅芳,陳國良,郭建亭,萬曉景,[M].北京:北京國防工業(yè)出版社,2000,2－4.[21] [J].上海交通大學(xué)學(xué)報,1998,32:96－108.[22] 安亮，馬勤，賈建剛，尤少君，郭鐵明，季根順. 0Cr18Ni9鋼表面熔鹽法滲硅層的組織與性能[J].材料熱處理學(xué)報,2011,32(3):144－151.34