离子渗氮化合物层物相调控对耐磨性的影响

• 作者: 彭甜甜 林超林 王辉 胡静 陈尧
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 38CrMoAl钢 离子渗氮 化合物层 物相 耐磨性
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 172-177
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 3764字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.08.019

摘要

目的 探索化合物层物相与耐磨性的关系,并实现其有效调控,从而满足不同零部件的服役性能要求.方法 选用常用渗氮钢38CrMoAl进行不同氮气比(15％、20％、25％)离子渗氮研究,渗氮温度为510℃,保温4 h.采用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对渗氮后的显微组织、物相组成、截面硬度、耐磨性进行了测试和分析.结果 在相同的渗氮温度下,调节氮气比可获得不同物相组成的化合物层.在渗氮温度510℃下,氮气比为20％时满足形成 γ′相的临界氮势,从而得到 γ′单相化合物层.氮气比达到25％时,满足形成 ε 相的临界氮势,渗氮层中 γ′相形成,并动态转变成 ε 相,使 ε 相逐渐增多,形成ε+γ′双相化合物层.结论 38CrMoAl经不同氮气比离子渗氮后形成了 ε+γ′双相化合物层,在较小磨损载荷(200 g)下,具有更优的耐磨性.但在较大磨损载荷(400 g)下,氮气比20％获得的 γ′单相化合物层试样磨痕较窄,摩擦系数较小,即在较大磨损载荷下,γ′单相化合物层比 ε+γ′双相化合物层表现出更加优异的耐磨性能.该研究可为不同磨损服役条件的零部件离子渗氮工艺设计提供参考.