42MnCr52钢超声表面滚压与等离子硫氮碳共渗复合改性层的组织与性能

发布时间：2021-03-01 23:57

　　42MnCr52钢具有良好的综合性能和低廉的价格,常被广泛应用于发动机缸套的制造。发动机缸套为摩擦运动件,在使用过程中容易发生划伤和磨损失效。此外,由于部分发动机缸套需水冷却,所以也易发生腐蚀失效。因此,在改善摩擦磨损性能的同时也需要兼顾其腐蚀性能。本文通过综合分析金相组织、物相成分、显微硬度、化学元素和微观组织,研究超声表面滚压处理（Ultrasonic Surface Rolling Processing,USRP）对于等离子硫氮碳共渗（Plasma Sulfonitrocarburizing,PSNC）的影响机制;根据材料的服役条件,分别对等离子硫氮碳共渗试样和超声表面滚压处理复合等离子硫氮碳共渗试样进行了摩擦磨损试验和腐蚀试验,研究了两种不同试样的摩擦磨损性能和腐蚀性能。研究表明,材料经超声表面滚压预处理后,表面形成了厚度约80μm的梯度纳米层。在超声表面滚压的过程中,材料表面在循环交变载荷的作用下,沿垂直于表面方向出现了不同程度的晶粒细化,同时产生了大量的非平衡缺陷。高密度的非平衡缺陷可提高表面活性能,增强表面对活性原子或活性离子的吸附力,并且产生的大量晶界也可以充当原子快速... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 化学热处理技术
        1.2.1 等离子渗氮
        1.2.2 等离子氮碳共渗
        1.2.3 低温等离子渗硫
        1.2.4 等离子硫氮碳复合渗
    1.3 金属材料的表面纳米化方法
    1.4 金属表面纳米化与化学热处理复合处理的研究现状
    1.5 本课题的研究内容
第2章 实验材料、方法及设备
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法及设备
        2.2.1 超声表面滚压处理
        2.2.2 等离子硫氮碳共渗处理
        2.2.3干滑动摩擦磨损实验
        2.2.4油润滑摩擦磨损实验
        2.2.5电化学实验
        2.2.6浸泡腐蚀实验
    2.3 性能测试方法
        2.3.1 微观组织分析方法
        2.3.2 硬度分析方法
        2.3.3 微观形貌分析方法
        2.3.4 化学成分分析方法
        2.3.5 XRD物相分析方法
        2.3.6 透射分析方法
    2.4 本章小结
第3章 超声表面滚压对等离子硫氮碳共渗的影响
    3.1 母材和USRP试样的对比分析
        3.1.1 USRP试样横截面的SEM形貌分析
        3.1.2 表面XRD分析
    3.2 PSNC试样和USRP+PSNC试样的对比分析
        3.2.1 表面3D形貌及其粗糙度分析
        3.2.2 XRD物相分析
        3.2.3 表面形貌和元素分析
        3.2.4 截面形貌和元素分析
        3.2.5 透射电镜分析
        3.2.6 梯度纳米化对等离子硫氮碳共渗过程的影响机理分析
    3.3 改性层的硬度分析
    3.4 本章小结
第4章 超声表面滚压与等离子硫氮碳共渗复合处理试样的摩擦磨损性能
    4.1 不同转速下的干摩擦磨损性能分析
        4.1.1 摩擦系数分析
        4.1.2 磨损体积分析
        4.1.3 磨损形貌及元素分析
    4.2 不同载荷下的油润滑摩擦磨损性能分析
        4.2.1 摩擦系数分析
        4.2.2 磨损体积分析
        4.2.3 磨损形貌及元素分析
    4.3 本章小结
第5章 超声表面滚压与等离子硫氮碳共渗复合处理试样的腐蚀行为
    5.1 极化曲线分析
    5.2 阻抗谱图分析
    5.3 试样浸泡腐蚀微观形貌及化学元素分析
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3058212