自從不銹鋼問世后，因其具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強韌性等特點，故已廣泛應(yīng)用于石油、化工、食品以及醫(yī)藥等行業(yè)，全年使用噸量也急劇上升。AISI 316屬沃斯田鐵系不銹鋼，除具有原優(yōu)良耐腐蝕性與易清潔等各項優(yōu)點外，并具有易加工、易切削特性，居市面上使用量前兩名，但其硬度較低，在使用工具上存著磨損問題，使其于特定工作場所壽命大大降低，也限制了使用范圍，因此，如何增加其表面硬度及耐磨耗性了重要的問題。但是也有科研人員提出，利用甲烷（CH4）氣體參與氮化處理，來提高不銹鋼的耐磨性能。

  主要系使用微波(2.45GHz)電漿反應(yīng)系統(tǒng)，進行AISI 316不銹鋼低溫電漿軟氮化處理，在軟氮化處理參數(shù)以改變甲烷(CH4)添加之濃度0~5％，混合于氫氣與氮氣比例為3：2之腔體中，以腔體壓力1Torr、電漿功率700W、處理溫度450℃下進行處理時間80分鐘，以探討不同CH4氣體經(jīng)軟氮化效果之影響。后續(xù)試片以X光繞射光譜儀進行表面滲層組織結(jié)構(gòu)分析、電子顯微鏡觀察試片斷面微細構(gòu)造、能量發(fā)散光譜儀測量滲層縱深元素分佈情形、微硬度測定儀測量表面及滲層縱深硬度、非球面量測儀檢測表面粗糙度及耐磨耗試驗機實施耐磨耗試驗。

  本研究系以添加不同CH4氣體，進行AISI-316不銹鋼試片之低溫電漿軟氮化處理，并探討其氮碳共滲層組織之研究。研究結(jié)果顯示：

  1.添加3%CH4氣體實施電漿軟氮化處理時，能同時兼具有電漿氮化層的高表面硬度與電漿滲碳層的高滲層厚度等優(yōu)越特性，滲層具有最高之耐磨耗性能。

  2.經(jīng)添加CH4氣體進行之電漿軟氮化，可使試片之表面粗糙度均低于原本電漿氮化處理之表面粗糙度。

  3.以XRD分析結(jié)果顯示，當添加CH4氣體進行軟氮化時，其滲層結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)CrN析出，僅觀察出FeN結(jié)構(gòu)組織，并因氮、碳原子滲入晶格中，而使XRD結(jié)果角度發(fā)生偏移。

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