M50鋼噴丸與等離子體離子注入復合改性層組織結(jié)構及性能.pdf

1、精密軸承在運行中常常因磨損和疲勞而損壞，而對其進行氮等離子體離子注入能達到有效的表面強化效果，它可以在不改變軸承尺寸精度和滾道粗糙度的前提下，顯著地提高軸承的抗磨損能力和抗疲勞性能。為了解決注入層淺的缺點和達到更好的表面強化效果，本文采用氮等離子體離子注入技術及噴丸與等離子體離子注入復合處理技術對M50鋼進行表面改性處理，并研究了改性層的組織結(jié)構，殘余應力梯度及摩擦磨損性能。
　　采用氮等離子體離子注入技術對 M50鋼進行表面改性

2、，利用GDS、XRD分析注入層成分分布和相結(jié)構，利用X射線衍射法測量殘余應力梯度，利用球-盤式摩擦磨損試驗分析注入層的摩擦性能。研究表明，氮濃度分布深度隨著注入溫度的升高而增大，主要以過飽和固溶體的形式存在于晶格間隙中；注入層的納米硬度均有所提高，由原來的11GPa升高至16GPa；氮等離子體離子注入后，表面引入一定的殘余壓應力值，但是對應力梯度影響不大；試樣的摩擦系數(shù)與磨痕寬度均比未注入樣減小，磨痕寬度減小了37％；工件形狀因素對性能

3、有顯著影響，對基體加熱后進行離子注入，其硬度均勻性較好。
　　采用噴丸與氮等離子體離子注入工藝對M50鋼進行復合表面改性發(fā)現(xiàn)，噴丸后在馬氏體板條界面處產(chǎn)生的大量位錯為氮原子提供了快速擴散通道，同時缺陷位置可以容納更多氮原子，使氮原子飽和濃度大幅增加，在30μm處仍超過10at%；經(jīng)過復合處理的試樣有CrN新相生成，馬氏體衍射峰強度大幅度減??；復合改性層的馬氏體組織發(fā)生了細化，晶界處Fe、Mo、Cr、V的碳化物或氮化物析出；對噴丸強