题目：2205及2507双相不锈钢的表面电子束改性研究

报告人：陈二雷

主持人：张可敏

时间、地点：12月21号 2:30~4:00行政楼1602

学科、专业：工科、材料学

报告主要内容：

电子束表面改性以其诸多优点，在近30年中得到迅速发展。材料表面的电子束表面改性处理属高能密度处理技术，通过载能电子束在表面层中瞬时的能量沉积，可使表面改性层产生一系列复杂的物理变化过程，从而获得具有特殊性能的材料表面。电子束改性技术可分为：电子束表面淬火、表面晶粒细化改性、表面合金化、表面涂覆及非晶化改性等。电子束需在真空条件下进行，因此其具有较小的污染和避免材料在处理过程中被氧化的特点，特别适用于对易氧化金属、贵金属以及半导体材料的表面处理。

本文主要通过对强流脉冲电子束辐照2205及2507双相不锈钢表面的研究，以期分析电子束表面改性技术对两种双相不锈钢表面性能的影响。实验结果表明：改性后，材料表层晶粒得到细化，并有残余应力存在，合金元素固溶到基体中，形成过饱和固溶体；试样表面出现熔坑以及快速冷凝造成的波动形貌，随着脉冲次数增加，表面变得平整，熔坑数量变少，尺寸变大，深度变浅，但无法完全消除熔坑；两种材料表层都出现8-9μm厚的重熔层，通过研究发现重熔层的厚度与脉冲次数无关。由于基体冷凝速度远远超过马氏体临界转变速度，在试样表面出现了片状马氏体，同时在2507双相不锈钢表面观察到了由于大量残余应力引起的塑形变形而形成的孪晶组织；改性后，两种材料的表面显微硬度都有所提高，其中5次和15次脉冲次数下2205双相不锈钢表面显微硬度分别增加了21.7%和23.4%；2507双相不锈钢表面显微硬度分别增加了23.0%和23.8%，同种材料，随脉冲次数的增加，表层热影响区厚度不断增加，截面硬度呈波浪式分布；改性后，两种材料在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位都有提高，这进一步表明，材料表层组织成分更加均匀，晶粒得到细化。2205双相不锈钢表面的电流密度降低、计划电阻、容抗弧和中低频时的相角位都增大，这说明，材料在改性后，耐Cl^-离子点蚀能力大幅提高，当脉冲次数增加到15次时，其耐点蚀能力有少许增加。由于2507双相不锈钢材料的熔坑数量较多，深度较大，在熔化物填充时，不能将其完全填埋，熔坑中间重熔层厚度薄弱，这是点蚀的最佳位置，此外，材料表面存在大量的残余应力，从而导致其电流密度升高，极化电阻、容抗弧和中低频时相位角都降低，进而导致材料表面耐Cl^-离子点蚀能力降低。

欢迎各位老师和同学参加，特此公告！

材料工程学院

2015年12月17日