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316L不锈钢具有优良的耐蚀性性能,并且其综合力学性能与较为良好,但是随着工业的发展,其所面临的服役环境越来越复杂,尤其是在海洋环境中,不锈钢的腐蚀造成了极大的经济损失,同时在工业生产中所存在很大的安全隐患,因此在不降低其力学性能的条件下提高不锈钢的腐蚀性能刻不容缓。而目前通过向钢中添加N元素来提高不锈钢的综合性能是主要方法之一,但是受限于N原子的扩散,传统的渗氮方式具有能源消耗大、生产效率低和工艺周期长等缺点,且对设备的依赖性也限制了其大规模推广使用。开发新的渗氮处理工艺以提高渗氮效率、降低能源消耗已经成为目前不锈钢渗氮技术发展的方向。本文在传统渗氮工艺的基础上,提出了一种对316L不锈钢实现低温渗氮的工艺,通过参考电化学改性技术的处理手段,并将压力因素引入电化学改性技术工艺中,系统研究了这种处理手段实现低温渗氮的可行性。利用动电位极化测试手段,研究了压力、处理时间和脉冲电压不同因素下,对加压电化学渗氮技术处理后的316L不锈钢试样的耐蚀性能的影响;借助扫描电镜(SEM)、场发射透射电镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)等方法表征了经过表面加压电化学渗氮处理后的316L不锈钢表面膜层的组织形貌及结构成分;此外利用摩擦磨损实验与表面硬度测试,分析研究经过处理后的试样对其表面性能的影响。主要结论如下:研究了 316L不锈钢在经过加压电化学渗氮处理过程中,不同因素对其耐蚀性能的影响,包括压力、处理时间和脉冲电压。分析结果表明,相较于常压下的处理方式,在高压条件下进行处理可以使316L不锈钢的点蚀电位大幅度提升,说明通过加压的方式可以不锈钢表面渗氮层的形成,提高钝化膜的稳定性;对316L不锈钢进行不同时间的加压电化学渗氮处理,结果发现只有处理时间为11周期的试样耐蚀性能得到了提升,分析认为在长时间的交变电场的作用下会对生成的保护性膜层有破坏作用;此外,在研究不同脉冲电压对加压电化学渗氮的影响的过程中发现,单独施加阴极电压和开路交替周期进行的处理方式同样可以使得316L不锈钢的点蚀电位显著提升,认为电场中的阴极电压有助于反应体系中N原子的产生,并加速了其向不锈钢表面的扩散,促进了钝化膜中Cr2O3和MoO2等稳定性化合物的形成,从而抑制了侵蚀性离子对钝化膜的破坏,提高了 316L不锈钢的耐蚀性能。微观组织分析表明经过表面加压电化学渗氮处理的316L不锈钢试样表面会形成一层纳米非晶膜层,厚度范围在300 nm左右,薄膜厚度不均匀,三维原子探针(3DAP)结果显示在膜层中含量较高含量的N元素,其中在膜层0-350 nm厚度范围内,平均N含量可以达到0.15%,说明加压电化学渗氮处理可以促进不锈钢膜层中N的富集,并扩散至基体。摩擦磨损实验结果发现,相较于未处理的试样,经过加压电化学渗氮处理后的不锈钢试样的摩擦系数和磨损失重量都有一定程度的降低,其摩擦学性能都得到了一定的改善,且对其进行的显微硬度的测试中也证明了这一点,经过加压电化学渗氮处理后的试样表面硬度有明显的提高。