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(qiáng)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(guó)內(nèi)外的廣泛重視。研究先進(jìn)的表面改性技術(shù)對(duì)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(guò)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(jì)等測(cè)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?dú)饬髁?0～100ml/min、滲氮溫度530℃、爐內(nèi)氣壓500Pa、處理時(shí)間

3、4h、氮?dú)浔葹?: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(duì)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(shí)間4h。
　　 (5)探索研究了氮+釩復(fù)合處理技術(shù)。對(duì)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(dú)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