SUS316L奧氏體不銹鋼低溫表面滲碳的數(shù)值分析

針對(duì)SUS316L奧氏體不銹鋼表面強(qiáng)化,進(jìn)行了低溫表面滲碳實(shí)驗(yàn)并測量了滲后試樣滲碳層內(nèi)C濃度沿深度方向的分布.建立了以"陷阱-去陷阱"質(zhì)量傳遞機(jī)制為基礎(chǔ)的動(dòng)力學(xué)模型,認(rèn)為Cr原子在C的擴(kuò)散過程中對(duì)C原子具有陷阱作用,利用該模型計(jì)算出滲后試樣中C濃度沿滲層深度方向的分布,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較.

結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)測得的C濃度沿滲層深度方向的分布形狀呈現(xiàn)凸?fàn)?與簡單Fick定律得出來的結(jié)果不同,而基于"陷阱-去陷阱"模型得到的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好,表明陷阱作用在C擴(kuò)散過程中起重要作用.Cr原子通過對(duì)C原子陷阱作用,降低C的擴(kuò)散系數(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到C的去陷阱激活能為165 k J/mol.所提出模型僅適用于未發(fā)生碳化物析出的低溫滲碳,且并未考慮擴(kuò)散應(yīng)力的影響.