13Cr4Mo4Ni4VA钢复合硬化层的表征研究

航空材料学报, 2015, 35(5): 7-12. doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2015.5.002

13Cr4Mo4Ni4VA钢复合硬化层的表征研究

江志华 ^1, , 李春志 ^2, , 张建国 ^3, , 金建军 ^4, , 佟小军 ^5, , 王晓震 ^6,

1.北京航空材料研究院,北京,100095

2.北京航空材料研究院,北京,100095

3.西北工业大学材料科学与工程学院,西安,710072

4.北京航空材料研究院,北京,100095

5.北京航空材料研究院,北京,100095

6.北京航空材料研究院,北京,100095

关键词： 13Cr4Mo4Ni4VA钢 , 双层硬化结构 , Cr2(C,N) , 片状Mo2N , 层状结构Mo2C , 表面超硬化(＞70HRC) , 硬度梯度 , 残余压应力场

Characterization Study of Duplex-hardened 13Cr4Mo4Ni4VA Steel

Keywords： 13Cr4Mo4Ni4VA steel , duplex hardening case structure , precipitates of Cr2 (C,N) , Mo2 C with lamellar microstructure , angstrom-scale flake of Mo2 N , superior surface hardness (＞ 70HRC) , hardness gradient , residual compressive stresses

对渗碳硬化13Cr4 Mo4Ni4VA钢进行渗氮处理后形成复合硬化层,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、透射电镜、高分辨电镜、电子探针及显微硬度测试等方法对复合硬化层进行表征.结果表明,复合硬化13 Cr4Mo4Ni4VA钢渗层碳氮浓度呈梯度分布,从表面到心部组织性能也呈梯度变化,表现出异于传统硬化工艺的组织结构特性.复合硬化层为双层硬化结构,渗氮层组织优异,少无沿晶化合物,析出细小的片状的Mo2N、周期性层状分布的Mo2C以及C r2(C,N)等合金碳(氮)化合物,在析出相沉淀硬化和碳氮原子固溶强化共同作用下,使复合硬化层表面硬度达到超硬化(＞ 70HRC),有效硬化层维持很大的层深,具有优异的硬度梯度及残余压应力场.

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