Cr12MoV鋼輝光等離子滲氮及滲釩研究.pdf

1、腐蝕、斷裂和磨損是零件失效的主要形式，其中由摩擦導(dǎo)致的磨損失效最普遍，約占零件失效的70％。表面強化技術(shù)作為提高零件使用性能和壽命的重要手段，得到了國內(nèi)外的廣泛重視。研究先進(jìn)的表面改性技術(shù)對提高零件使用壽命，節(jié)約成本和提高生產(chǎn)效率有著十分重要的意義。本文研究了采用雙層輝光等離子技術(shù)在冷作模具鋼Cr12MoV表面的離子滲氮和滲釩處理技術(shù)，以獲得具有高耐磨性的滲層。
　　 本文通過金相顯微鏡、掃面電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、

2、X射線衍射儀(XRD)以及顯微硬度計等測試手段研究了Cr12MoV鋼輝光等離子滲氮和雙輝等離子滲釩層的深度、組織形貌、化成成分和相組成及顯微硬度與工藝條件的關(guān)系，優(yōu)化了處理工藝;并比較了Cr12MoV鋼的滲層與淬回火處理的耐磨性。獲得如下研究成果:
　　 (1)在Cr12MoV鋼表面獲得較理想的輝光等離子滲氮層的工藝參數(shù)為:陰極電壓600～700V、氮氣流量80～100ml/min、滲氮溫度530℃、爐內(nèi)氣壓500Pa、處理時間

3、4h、氮氫比為1:5。
　　 (2)采用最佳等離子滲氮工藝參數(shù)制備的滲氮層均勻致密，總深度可達(dá)150μm，其中化合物層深度為8～10μm。
　　 (3) XRD分析表明，滲氮層的相組成主要由高耐磨性的ε-Fe3N相和高韌性的γ'-Fe4N相組成，表面硬度最高可達(dá)1400HV。
　　 (4)利用雙輝等離子技術(shù)對Cr12MoV鋼進(jìn)行滲釩處理，可以獲得理想性能的滲層的工藝參數(shù)為:陰極電壓800～900V、陰極電壓400

4、～500V、處理溫度950℃、爐內(nèi)氣壓30～35Pa、極間距15～20 mm、處理時間4h。
　　 (5)探索研究了氮+釩復(fù)合處理技術(shù)。對Cr12MoV鋼表面進(jìn)行輝光等離子滲氮處理后的滲釩可以獲得比單獨滲氮和滲釩層性能更加優(yōu)良的復(fù)合滲層。
　　 (6)XRD分析表明，復(fù)合滲層主要由具有高硬度和耐磨性的α'、VN、V2N和Fe3C組成;滲層表面硬度可達(dá)到1900HV;滲層深度達(dá)8～10μm。
　　 (7)輝光等離子