GCr15轴承钢表面固体渗铬层与铬钒共渗层的制备及性能研究

发布时间：2024-05-13 23:53

　　轴承在当代机械设备中有着重要的位置,是各类机械装备重要的基础零部件,被喻为“高端装备的关节”。轴承零部件的失效形式主要有摩擦磨损失效、疲劳失效等,因为轴承零部件的失效,常常会导致重大的安全事故和经济损失,所以国内对于高服役性能轴承钢的需求十分强烈。渗铬层和铬钒共渗层具有高硬度、良好的耐磨性、优异的热稳定性与抗氧化性能,是增强轴承钢表面性能、提高其使用寿命的理想覆层。固体包埋法是一种化学热处理技术,具有成本低、易操作等优点,在工业应用上具有明显的优势。本文采用固体包埋法在GCr15轴承钢表面制备渗铬层和铬钒共渗层,研究渗前预处理、渗铬保温时间、稀土氧化物种类及含量对渗铬层形貌、组织、结构及力学性能的影响,以及钒元素掺杂含量对铬钒共渗层形貌、组织、结构及力学性能的影响。利用SEM分析渗层的表面、截面形貌,XRD表征渗层的物相组成,显微维氏硬度计、洛氏硬度计评估渗层的力学性能,球-盘式旋转摩擦磨损试验机测试渗层的摩擦磨损性能。论文主要研究结论如下:(1)离子渗氮与气体碳氮共渗预处理均能对渗铬起到催渗的效果,其中气体碳氮共渗预处理具有最佳的催渗效果,相比于未处理渗铬,其厚度提升了61.8%;未...

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【部分图文】：

图1-1化学热处理时扩散层的形成过程

图1-1化学热处理时扩散层的形成过程[21]Fig.1-1Formationprocessofdiffusionlayerinchemicalheattreatment在实际实验过程中，实验环境存在差异性，易受到各种外界因素干扰，并且扩散过程处于非平衡状态....

图1-2渗层中新相晶核形成与长大示意图

图1-2渗层中新相晶核形成与长大示意图[20]g.1-2Schematicdiagramonformationandgrowthofnewphasecrystalnucleupermeationlayer固体粉末包埋法上世纪20年代发展至今，化学....

图1-3固体粉末包埋法装置示意图

在试样表面，通过金属卤化物蒸气的还原反应产生被渗金属原子子与试样基体间相互扩散形成涂层，这类涂层也被称为扩散涂层[24]。末渗剂是固体粉末包埋法的重要部分，其一般由三部分组成：被渗元素被渗元素单质或化合物等，如Al、V、Cr等；催化剂，一般在高温下分解材料反应，可作为被渗元素....

图1-4Fe-Cr二元相图

但其高温抗氧化能力较低。郭喜平等人通过包埋渗法制备硅化b,X)Si2(X代表Ti，Cr，Hf和Al等元素)，组织致密均匀，有化性能[40]。为进一步提高抗氧化性能，用Al和Y在原有硅化理，此时涂层可在1250℃下有效保护基体超过100h[41,42]。....

本文编号：3972894