42CrMo钢离子渗氮层组织对冲击磨损性能的影响

作者：张志星; 任岩平; 高恒; 李忠文; 卢金生; 蔡振兵^*; 朱旻昊

来源：机械强度, 2021, 43(02): 300-307.

DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2021.02.008

• 42CrMo钢
• 离子氮化
• 冲击磨损
• 化合物层
• 磨损机制

采用调质态的42CrMo钢作为基材在530℃,在N2比例为3%和80%的两种氮氢混合气体中进行离子氮化,获得了两种具备不同化合物层的试样,化合物层分别是ε+γ’复合相以及γ’单相。并在基于能量控制的冲击磨损试验机上考察了不同离子渗氮工艺对42CrMo钢冲击磨损行为的影响。结果表明:氮化试样的硬度更高,其冲击力峰值和冲击能量吸收率均低于42CrMo基材试样,离子氮化显著提高了42CrMo钢的抗冲击磨损性能。与γ’单相试样相比,ε+γ’复合相试样由于更高的硬度和更优良的冲击动力学响应,显示出更强的抗冲击磨损性能。42CrMo钢的冲击磨损机制为塑性变形、剥层磨损和氧化磨损,氮化试样的冲击磨损机制为疲劳剥落、轻微的磨粒磨损和氧化磨损,离子氮化显著减轻了42CrMo钢在冲击磨损中的剥落和氧化,γ’单相试样磨痕的氧化程度还要轻于ε+γ’复合相试样。

• 单位
  郑州机械研究所有限公司; 西南交通大学