42MnCr52软氮化固体润滑层制备工艺优化与性能研究

发布时间：2017-07-16 06:18

  本文关键词：42MnCr52软氮化固体润滑层制备工艺优化与性能研究

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【摘要】：离子软氮化这样的一门技术是一项关于化学热处理的工艺,与纯氨离子氮化和气体软氮化相比具有表面硬度高、总渗层厚、处理时间较短、不会产生HCN有毒气体及其它的一些优点,是当前能够将碳钢离子氮化效果达到很好的改善,使合金钢和铸铁离子氮化速度得到很好的促进,同时提高工件表面硬度和硬化深度并能够将生产周期缩短的有效途径。课题以在发动机缸套的制造生产中常用的42Mn Cr52材料为研究对象,调整不同的工艺参数,通过软氮化处理制备了综合性能(渗层厚度、抗热疲劳性和耐高温磨损性能等)优良的渗层,运用SEM、EDS、XRD等分析手段,对试样进行了形貌与成分分析及相结构分析;运用金相显微镜、XPS、AES分析手段,对软氮化渗层的厚度、元素进行了分析;运用显微硬度计、纳米压痕仪和X射线应力测定仪等分析手段,对渗层的结合强度、硬度、应力等进行了分析测试。开展了干摩擦和油润滑条件下的摩擦磨损试验,对软氮化渗层的减摩、耐磨与抗划伤性能进行了定量分析。优化了42Mn Cr52软氮化固体润滑层的制备工艺,揭示了软氮化固体润滑层在基体表面的形成过程,并进行了软氮化反应过程的热力学理论分析,结果表明氮碳化合物的生成反应可以自发进行。在干摩擦实验情况和油润滑实验条件下的摩擦磨损试验表明,在不同的摩擦频率、载荷、摩擦温度等条件下,软氮化固体润滑层表面比未渗表面的摩擦因数都有不同程度的降低,特别是在较高载荷(200 N)或较高频率(50 Hz)或较高温度(150oC)时,软氮化固体润滑层表面更能体现出良好的减摩、耐磨与抗划伤性能。
【关键词】：42Mn Cr52 软氮化 工艺优化 性能研究
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK406;TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 选题的目的及意义8-9
• 1.2 软氮化工艺简介及特点9
• 1.3 离子软氮化技术原理9-12
• 1.3.1 低气压辉光放电10-11
• 1.3.2 辉光放电特点11-12
• 1.3.3 阴极溅射12
• 1.3.4 空心阴极效应12
• 1.4 离子软氮化技术流程12-14
• 1.5 主要研究内容14-15
• 第2章 实验过程与研究方法15-20
• 2.1 试验材料15-16
• 2.1.1 试样材料15-16
• 2.1.2 试验用气体16
• 2.2 制备设备及工艺16
• 2.3 分析方法16-18
• 2.4 试验方法18-20
• 第3章软氮化固体润滑层制备工艺优化及形成机理20-46
• 3.1 软氮化固体润滑层的制备工艺优化研究20-35
• 3.1.1 形貌分析20-22
• 3.1.2 成分分析22
• 3.1.3 相结构分析22-24
• 3.1.4 硬度分析24-27
• 3.1.5 摩擦学性能分析27-35
• 3.2 软氮化固体润滑层的形成机理35-45
• 3.2.1 软氮化固体润滑层的结构性能35-41
• 3.2.2 软氮化固体润滑层的形成机理41-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第4章 软氮化固体润滑层的摩擦学性能及作用机理46-70
• 4.1 软氮化固体润滑层摩擦学性能研究46-66
• 4.1.1 干摩擦条件下软氮化固体润滑层的摩擦学性能46-53
• 4.1.2 CD15W-40 油润滑下软氮化固体润滑层的摩擦学性能53-66
• 4.2 软氮化固体润滑层减摩耐磨作用过程及机理分析66-68
• 4.3 本章小结68-70
• 结论70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 沈小军 ,王凯;加速渗氮过程并提高渗氮层性能[J];国外金属热处理;2004年03期

2 张德元,彭文屹,傅青峰,许兰萍,邓鸣;离子氮碳共渗中碳的作用及机理初探[J];金属热处理;1998年10期

3 马贵成;离子氮化技术及应用[J];煤矿机械;2004年07期

4 卫世杰;池成忠;;H13热作模具钢稀土硼碳氮多元共渗[J];新技术新工艺;2007年03期

5 石淑琴,李文英;合金化渗氮的组织性能与应用[J];新技术新工艺;1999年02期

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本文编号：547374