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激光硬化和渗氮复合处理38CrMoAl钢组织与性能

王存山 , 韩立影

材料热处理学报

采用激光硬化-离子渗氮复合工艺对38CrMoAl钢表面进行了强化处理.利用XRD、SEM、EPMA、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了复合处理试样的显微组织、相组成、显微硬度及耐磨性.结果表明,复合处理表面改性层主要是由α-Fe、Fe4N、Fe3N、Cr23C6、AlN及Cr2N相组成.由于激光硬化的晶粒细化作用,以及大量位错、空位等缺陷的产生,致使渗氮层的深度得到明显增加,同时Fe3N相减少,Fe4N相增多,氮化物的分布更趋均匀.与单一的激光硬化和渗氮工艺相比,复合处理工艺有效地提高了38CrMoAl钢的硬度和耐磨性能.

关键词: 激光硬化 , 渗氮 , 显微组织 , 显微硬度 , 耐磨性

Y2O3含量对38CrMoAl钢表面激光合金化WC/Ni金属陶瓷组织与性能的影响

韩立影 , 王存山 , 冯巧

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000926

采用激光合金化技术,在38CrMoA1钢表面制备不同Y2O3含量的WC/Ni合金化层.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、显微硬度计和摩擦磨损试验机,系统研究合金化层的相组成、显微组织、显微硬度及摩擦磨损性能随Y2O3含量的变化规律.结果表明:不同Y2O3含量的合金化层皆是由γ-(Fe,Ni)、基体马氏体、M3C及WC相组成,其中纳米WC颗粒主要分布在合金化层上部的枝晶间,而微米WC颗粒则分布于合金化层底部边缘区,且在颗粒边缘形成有明显的外延生长层.随着Y2O3含量的增加,具有亚共晶形貌特征的凝固组织逐渐细化,γ-(Fe,Ni)和M3C数量增多,基体马氏体数量略有减少.但当Y2O3含量(质量分数,下同)超过1.0%时,凝固组织开始有所粗化.随Y2O3含量增加,合金化层硬度呈先增后降、摩擦因数和磨损失重呈先减后增的变化趋势.当Y2O3含量为1.0%时,合金化层硬度(781HV0.2)最高,为基体的2.4倍;摩擦因数和磨损失重最小,分别为基体的17%和8.9%.

关键词: 激光合金化 , WC/Ni , Y2O3 , 显微组织 , 性能

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