【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术属于不锈钢高能束表面改性，具体涉及一种高电压、低频率电子束处理304不锈钢的方法。
技术介绍
0、
技术介绍
1、随着制造业的发展，当前对于钢材的需求量仍然保持上升阶段，如何使机械结构和零部件满足恶劣的工作条件，延长其使用寿命，是提高国民经济的重要课题。304不锈钢为常见的一种奥氏体不锈钢，它机械加工性能好，被广泛用于医疗器械、工业家具装饰行业和食品医疗行业等。但随着社会工业的发展，板式换热器、波纹管等零件需要高精密、高耐磨、高耐腐蚀性的工艺要求，普通的热处理方式已经不能满足日益发展的的工业要求，且使用寿命日益缩减。为解决这一问题，延长工件使用寿命，通常对工件进行表面强化处理，以提高表面的抗疲劳、耐磨损和耐腐蚀能力。传统的金属表面强化处理有表面淬火、电镀、渗碳、渗氮、热处理等，但这些强化方法，因耗时费力、成本高、污染严重等诸多原因，使其在实际应用中受到限制。因此，探索更高效、更低成本、更环保的处理工艺是一种必然趋势。
2、电子束表面改性处理是通过电子束作用于材料表面使材料浅表层发生强烈的熔化现象，由于基体还处于冷态，浅表层瞬间将热量传递给基体，快速冷却后产生成分、组织结构变化，从而达到所需性能的工艺方法。与其它材料表面改性技术相比，电子束表面改性处理优点为：
3、(1)功率密度高、控制灵活、重复性好，能够精准控制表面温度和穿透深度；
4、(2)在真空条件下进行，对金属保护好，可以获得较高的结合力和性能，从而保证质量。
5、因此，本专利提出采用扫描电子束表
技术实现思路
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技术实现思路
1、本专利技术的目的是：
2、本专利技术将304不锈钢加工成固定尺寸形状，采用金相抛光机进行打磨，得到试样；再通过扫描电子束表面改性处理得到试样成品。本专利技术在有效提升试块表面耐磨性、耐腐蚀性，具有极好的实际应用场景。
3、为解决上诉问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，包括以下步骤：
4、1、一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，包括以下步骤：
5、步骤1：前处理，对试块工件进行切割、铣削，加工成固定尺寸形状，然后用超声波清洗机对加工后的工件进行清洗，去除表面油污与杂质。
6、步骤1结束后进行步骤2；
7、步骤2：试样制备，使用金相抛光机从600目砂纸逐次打磨至3000目并进行抛光处理。
8、步骤2结束后进行步骤3；
9、步骤3：电子束处理，将试样放置于电子束焊机的热加工室内，进行抽真空，使得电子枪室真空度为1.33×10-3pa，加工室真空度为5×10-2pa。设定电子束焊机工艺参数，电子束加速电压为120kv，聚焦电流为800ma，电子束束流为15ma，电子下束频率为50hz,下束时间20ms，电子束束斑半径为3mm。然后将处理后的试样切割成小块，使用超声波清洗机对试块进行清洗，并进行金相制样，得到成品。
10、步骤3结束后进行步骤4；
11、步骤4：组织与性能测试，利用quanta feg450场发射扫描电子显微镜(sem)观测试样微观结构，采用cft-i型材料表面性能综合测试仪对试样经砂纸打磨后的表面进行摩擦磨损试验，选用30n加载载荷、3mm往复长度、转速300r/min和15min持续时间。
12、2、根据权利要求1所述的一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，特征在于：步骤1前需进行切割处理，将304不锈钢工件切割成10mm×15mm×5mm的试块，并进行金相抛光.
13、3、根据权利要求1所述的一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，特征在于：步骤3中高电压、低频率的电子束进行表面改性。
14、4、根据权利要求1所述的一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，特征在于：步骤3中采用高电压、低频率的电子束对试样进行表面改性可以获得晶粒细化以及理想枝晶生长的效果。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、1.本专利技术采用高电压、低频率电子束对304不锈钢表面进行表面改性，可有效提升试样表面耐磨性。本专利技术采用高电压、低频率电子束处理方式，能量密度大，使304不锈钢快速加热达到材料熔点，而后迅速降温。急剧升温、骤冷过程使得试样改性层和基体组织发生转变，晶粒细化，枝晶沿着理想方向生长，提供了机械性能的各向异性，也使得试样表面耐磨性能的大幅提升。
17、2.本专利技术关于扫描电子束处理304不锈钢的过程是在真空加工室内进行，可保证加工过程环境无污染，避免304不锈钢与外界接触；同时能量传递介质为电子，具有能量转换高、作用效果好等特点。
18、3.本专利技术制备的304不锈钢基体摩擦系数为1.0，改性层摩擦系数为0.6。即经过本专利技术电子束处理，304不锈钢试块表面摩擦系数显著降低。在30n载荷下，往复长度为3mm，测试15min，摩擦系数由基体的1.0降到0.6，下降了40％。
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1.一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，特征在于：步骤1前处理需进行切割与铣削处理，将304不锈钢工件切割成10mm×10mm×10mm的试块，并进行金相抛光。
3.根据权利要求1所述的一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，特征在于：步骤3采用高电压、低频率的电子束进行表面处理。
4.根据权利要求1所述的一种电子束处理304不锈钢的方法，特征在于：步骤3处理后材料会得到晶粒细化和枝晶生长效果。
【技术特征摘要】
1.一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种诱导奥氏体不锈钢枝晶生长的方法，特征在于：步骤1前处理需进行切割与铣削处理，将304不锈钢工件切割成10mm×10mm×10mm的试块，并进行金相抛光。
【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，赵欢，严海玲，张晶，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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