低成本高速鋼GDL-4與M2氮化脆性機理研究.pdf

1、工模具等高速鋼產(chǎn)品常常因為表面強度、硬度不足而產(chǎn)生接觸疲勞、磨損、高溫氧化、介質(zhì)腐蝕等形式的失效，大大的降低了產(chǎn)品的使用壽命，嚴重影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益。對材料或工件表面通過改變其化學成分或組織結(jié)構(gòu)進行強化，可提高零件或材料的使用效率，使工模具產(chǎn)品表面具有耐高溫、防腐蝕、耐磨損、抗疲勞等特點，大幅提高產(chǎn)品的使用壽命。
　　軟氮化是一種常用的可顯著提高工模具高速鋼使用性能的表面強化手段，但氮化脆性是高速鋼軟氮化處理后工件出現(xiàn)

2、的最常見失效形式之一，長期以來一直是業(yè)界普遍存在的難題，滲層的氮化脆性成為衡量滲層質(zhì)量優(yōu)劣的一個重要指標。深入研究高速鋼氮化脆性的機理，對氮化工藝進行改進，從根本上解決高速鋼的氮化脆性問題，降低企業(yè)生產(chǎn)的廢品率，提升企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要的意義。
　　本文對低成本GDL-4高速鋼與傳統(tǒng)M2高速鋼滲氮后產(chǎn)生脆性的機理進行了研究，進行了多個爐次的生產(chǎn)工藝試驗，運用金相顯微鏡、顯微硬度計、X射線衍射儀、電子探針分析儀等設(shè)備對其軟氮化試樣滲

3、層進行了測試，分析了產(chǎn)生脆性的組織組成，對氮化工藝有著理論與實踐的指導意義。
　　研究結(jié)果表明：
　　（1）通過建立滲層鐵素體相的衍射峰積分強度與其滲層碳氮化合物體積百分含量的對應關(guān)系，可推導出滲層碳氮化合物百分含量與實測的滲層顯微硬度之間明顯的對應關(guān)系。
　　（2）發(fā)現(xiàn)滲層鐵素體相的衍射峰積分強度與氮化滲層脆性有明顯的關(guān)聯(lián)性：具有脆性的氮化試樣其鐵素體相的衍射峰積分強度明顯偏低，與不脆樣有著明顯的差異。
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