渗氮温度对G13Cr4Mo4Ni4V钢渗氮层组织和性能的影响

发布时间：2021-04-01 21:44

　　为探究离子渗氮温度对渗氮层组织性能的影响,选取典型渗氮温度对试样进行渗氮处理,采用金相显微镜、维氏硬度计、X射线衍射仪以及SEM扫描电镜对渗氮层进行检测分析。研究结果表明:G13Cr4Mo4Ni4V钢经渗碳淬回火后再渗氮处理,表层硬度可达68 HRC以上,最大残余压应力可达850 MPa以上,材料硬度以及应力梯度得到很大改善;随着渗氮温度的升高,渗氮层深度增加,脉状组织加重,表面硬度先升高后降低;对脉状组织进行分析可知,脉状组织处合金元素及氮含量相对较高。 

【文章来源】：轴承. 2020,(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

典型渗氮温度下渗氮层形貌

渗氮温度为470 ℃及500 ℃的试样渗氮处理后渗氮层出现典型脉状组织,现以470 ℃渗氮试样为例,对渗氮层脉状组织进行分析,结果如图5所示。从图5a渗氮层全貌可知渗氮层与基体存在较清晰的界限,渗氮层中脉状组织连成线状。对渗氮层放大(2 500倍)可知脉状组织类似沿晶界析出,且与基体存在清晰界限(图5b)。文献[13]已证明氮原子优先沿晶界、亚晶界、铁素体板条间和铁素体晶内析出。在渗氮层中,α相氮浓度达到饱和转变为γ′相,γ′相氮浓度达到饱和后形成ε相,ε相是提高渗氮层表面硬度的重要因素[14-15]。为探究渗氮层及脉状组织成分,对脉状组织渗氮层进行面扫描能谱分析,分析脉状氮化物及渗氮层的元素组成,检验结果见表4。

渗氮层硬度梯度曲线如图2所示,渗氮后距表面0.05 mm处硬度由基体60.5 HRC升至68.0 HRC以上,硬度得到很大的提高。在其他渗氮工艺参数一定情况下,随着渗氮温度的升高,渗氮层深度增加。这是由于温度升高,氮原子扩散系数增加,扩散速度加快,相同渗氮时间下渗氮层深度随温度的升高而增加[7]。渗氮温度达到500 ℃时,由于此温度接近G13Cr4Mo4Ni4V钢的回火温度,渗氮层表面硬度相对较低渗氮温度时略有降低,但0.1 mm位置处由于温度升高,氮原子活性增大,相对较低渗氮温度渗氮时硬度有所升高。2.2 温度对渗氮层组织影响

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3114004