刘晗
,
叶雪梅
,
孙泉
,
胡静
材料热处理学报
以45钢和42CrMo钢为材料,对比研究了合金元素对离子碳氮共渗化合物层生长动力学的影响.利用光学显微镜、显微硬度计和X射线衍射仪对化合物层的显微组织、厚度、硬度及物相进行了测试和分析.结果表明,相同工艺条件下,42CrMo钢表面形成的化合物层厚度比45钢薄,但有效硬化层较厚,表面硬度高且截面硬度梯度较为平缓;随着保温时间的延长,45钢离子碳氮共渗后化合物层中的主要物相发生了γ'-Fe4(C,N)→ε-Fe2-3(C,N)的转变,而在42CrMo钢表层则无该转变,但出现了CrN、CrC及Mo2(C,N)相;动力学分析表明42CrMo钢形成化合物层的扩散激活能为66.95 kJ/mol,接近45钢27.89 kJ/mol的2.5倍,同时分析了合金元素对活性C、N原子扩散的影响机理.
关键词:
45钢
,
42CrMo钢
,
离子碳氮共渗
,
生长动力学
缪斌
,
李景才
,
孙泉
,
沾宪宪
,
胡静
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.04.004
为进一步提高渗层厚度及渗层性能,对45钢进行离子氮碳共渗与离子渗氮复合处理.采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和光学显微镜对渗层厚度、物相组成、截面与表面硬度、渗层脆性进行了分析.结果表明,复合处理可使45钢获得比单一离子渗氮或离子氮碳共渗更快的渗速、更优的性能.相同的处理时间下,复合处理渗层厚度比单一离子渗氮或离子氮碳共渗大幅度增加,有效硬化层比单一离子渗氮增加约35 μin,提高约1倍,同时渗层脆性显著降低.物相分析表明复合处理后化合物层中ε相和γ'相的相对含量发生了变化,即ε相增多,而γ'相减少.
关键词:
离子氮碳共渗
,
45钢
,
离子渗氮
,
化合物层
,
显微硬度
