45钢激光氮合金化涂层的组织性能及工艺优化

• 作者: 李海涛 樊帅奇 张蕾涛 戴姣燕 徐金富
• 来源期刊: 金属热处理
• 关键词: 激光合金化 渗氮 显微硬度 耐磨性 合金化层
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 表面工程|SURFACE ENGINEERING
• 页码范围: 209-214
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.040

摘要

利用激光合金化技术在45钢表面制备了氮合金化层,并采用正交试验法优化了合金化工艺参数,采用OM、XRD、显微硬度计和摩擦磨损试验机等手段研究了优化工艺处理后的合金化层的组织及性能.结果表明,随激光功率和扫描速度增大,合金化层硬度呈先增后降的趋势,在1.0 kW和500 mm·min-1时硬度分别达到最大值782 HV0.3和725 HV0.3,随着搭接率的增加,合金化层硬度逐渐下降,其最优工艺为:激光功率1.0 kW、扫描速度500 mm/min和搭接率30％;经最优工艺处理后的合金化区组织由γ-(Fe,N)、γ-(Fe,C)、针状马氏体、γ′(Fe4 N)、ε(Fe2N)以及Fe3 C等固溶体和化合物组成,以柱状晶和胞状晶为主,厚度约为120μm,平均硬度约为816 HV0.3,热影响区组织由少量针状马氏体以及残留奥氏体等组成,厚度约为200μm,硬度由768 HV0.3到242 HV0.3呈梯度分布;合金化层的摩擦因数约为0.4827,磨损率为8.218×10-15 m3·N-1·m-1.