高速列车DZ2车轴离子渗氮工艺研究

• 作者: 卢金生 王晓宁 张祥儒 蔡卫星 李宝奎 任岩平
• 来源期刊: 铁道学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 车轴 DZ2 离子渗氮 组织调控 残余应力
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 铁道机车车辆、电气化
• 页码范围: 32-38
• 页数: 7页
• 分类号: U260.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-8360.2022.01.005

摘要

采用N2+H2气氛对DZ2钢的试样及车轴进行离子渗氮工艺试验,通过温度、时间、N2比例3种因素的正交试验以及三段式深层离子渗氮试验,结合OM、XRD、SEM等检测与分析,实现渗氮层组织结构及硬度梯度调控,得到优化工艺参数,并对渗氮后的表面粗糙度及残余应力进行表征.结果表明,气氛含N2比例20％以下时表面可以获得γ'单相组织,厚度6～8 μm,三段离子渗氮可以得到较为平缓的硬度梯度分布,表面硬度600 HV以上,离表面0.3～0.5 mm处显微硬度达400 HV以上,脆性及脉网状级别均为1级.离子渗氮后的表面粗糙度Ra有所增加,渗氮层内形成残余压应力场,最大残余压应力幅值达715 MPa,位于距表面0.51 mm深处.采取加入Ar气调整炉压等措施,实现了花键全齿廓渗氮,车轴的批量渗氮处理后,经过实体解剖检测花键齿全齿廓均达到原定技术指标.