38CrMoAl鋼介穩(wěn)態(tài)氣體滲氮的組織與性能.pdf

1、38CrMoAl鋼是高級氮化鋼，具有良好的滲氮工藝性，常用于各種受沖擊載荷不大而磨損性能優(yōu)良的氮化零件，如軸、齒輪、氣缸套和螺栓等。常用的滲氮前預(yù)備熱處理方式為調(diào)質(zhì)，但為了有效地?cái)U(kuò)大滲氮工藝的應(yīng)用范圍，探索滲氮鋼不同的滲氮前預(yù)備熱處理方式具有實(shí)際意義。本試驗(yàn)利用一段式氣體滲氮法，對經(jīng)鹽浴淬火、淬火-分配(Quenching-Partitioning，Q-P)、油淬處理后的介穩(wěn)態(tài)組織，與傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)后組織四種不同預(yù)處理狀態(tài)的38CrMoAl

2、鋼進(jìn)行滲氮處理，對其滲氮后的組織、硬度及磨損性能進(jìn)行研究，探討了介穩(wěn)態(tài)熱處理對該鋼滲氮組織與性能的影響。
　　本試驗(yàn)采用金相顯微鏡和場發(fā)射掃描電子顯微鏡檢測分析了滲氮層的顯微組織與化合物層厚度，使用X射線衍射儀分析相結(jié)構(gòu)，使用磨損試驗(yàn)機(jī)檢測脆性與磨損性能，采用硬度計(jì)分析顯微硬度、表面硬度與滲氮深度。討論并分析了滲氮參數(shù)與預(yù)備熱處理方式對滲氮層的影響。
　　顯微組織觀察與相分析表明，在480℃和500℃，KN=3時(shí)，滲氮層表面

3、生成了化合物層，在450℃，480℃，500℃，KN=1和450℃，KN=3條件下沒有化合物層生成。氮?jiǎng)莸纳哂欣诨衔飳拥纳桑译S著溫度的升高化合物層厚度增加。當(dāng)T=480℃時(shí)，油淬與鹽浴淬火后滲氮試樣的化合物層厚度較小;當(dāng)T=500℃時(shí)，四種試樣化合物層厚度相差不大。當(dāng)溫度不同時(shí)，化合物層中相的含量不同，調(diào)質(zhì)后滲氮化合物層中500℃時(shí)的ε相少于480℃時(shí)，介穩(wěn)態(tài)氮化合物層中500℃時(shí)的ε相多于480℃時(shí)。調(diào)質(zhì)處理后滲氮試樣的化合

4、物層中ε相較介穩(wěn)態(tài)滲氮試樣多。當(dāng)試樣表面沒有形成化合物層時(shí)，預(yù)備熱處理方式對滲層影響不大。
　　滲氮溫度升高，滲層顯微硬度增大，增大氮?jiǎng)?，滲層顯微硬度先增大后減小。調(diào)質(zhì)處理后滲氮試樣的顯微硬度小于介穩(wěn)態(tài)滲氮后試樣的硬度，總體來說，Q-P后滲氮試樣的顯微硬度最大。滲氮深度隨氮?jiǎng)莺蜏囟鹊纳叨龃蟆．?dāng)試樣表面沒有產(chǎn)生化合物層時(shí)，滲氮層深度受預(yù)備熱處理方式的影響不大;當(dāng)試樣表面存在化合物層時(shí)，調(diào)質(zhì)處理后滲氮試樣的滲氮層深度小于介穩(wěn)態(tài)滲氮