H13鋼RE-N-C-S-V-Nb多元共滲高溫耐磨性及紅硬性研究.pdf

1、H13鋼因其具有各種優(yōu)良的性能在鋁合金型材擠壓模具中得到了廣泛的應(yīng)用，但在高壓、高溫、高應(yīng)力的惡劣服役環(huán)境下，其表面因磨損和熱疲勞等形式而導(dǎo)致失效。要增加H13鋼模具使用壽命，提高表面性能是關(guān)鍵。復(fù)合表面處理改性和強(qiáng)化是當(dāng)今材料表面強(qiáng)化的有效方式之一。本文在前期研究已取得優(yōu)良的滲層組織和高性能的鈮釩碳氮化合物層的平臺(tái)上，采用SEM電子顯微技術(shù)、EDS元素能譜分析及XRD分析等研究手段，深入分析了多元共滲的高溫耐磨性和紅硬性性能。

2、　　 在500℃下對(duì)未處理H13鋼試樣、軟氮化處理H13鋼試樣和RE-N-C-S-V-Nb多元共滲試樣進(jìn)行高溫摩擦磨損實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:三組試樣的高溫摩擦系數(shù)基本相同，高溫摩擦?xí)r，三者都伴隨著氧化磨損。在此實(shí)驗(yàn)條件下，多元共滲的高溫磨損率為2.96×10-13m3/N·m，約為軟氮化處理H13鋼的1/4，約為未處理H13鋼的1/7。高溫摩擦磨損中，多元共滲H13鋼的磨損機(jī)制為氧化磨損和黏著磨損為主，軟氮化處理H13鋼以氧化磨損和磨粒磨損

3、為主，未處理H13鋼以氧化磨損和嚴(yán)重磨粒磨損為主。未處理H13鋼在摩擦過程中表面形成細(xì)微裂紋，基體發(fā)生一定形變，軟氮化處理H13鋼表面因剝層磨損剝落，多元共滲H13鋼表面保持較好的完整度。
　　 在紅硬性實(shí)驗(yàn)研究中，560℃和600℃下RE-N-C-S-V-Nb多元共滲試樣紅硬性最好，560℃下表面硬度仍保持1334HV0.1，軟氮化處理H13鋼試樣次之，未處理H13鋼試樣最差。640℃保溫4h后，表面滲層氧化剝落。研究發(fā)現(xiàn)晶粒