離子氮碳共滲加后續(xù)離子氧化復(fù)合處理的研究.pdf

1、該項研究是在離子氮碳共滲的基礎(chǔ)上,采用了一種與其相結(jié)合的離子復(fù)合化學(xué)熱處理的新方法--離子氮碳共滲加后續(xù)離子氧化復(fù)合處理[簡稱為Ion(NC+O)復(fù)合處理].對Ion(NC+O)復(fù)合處理后45鋼試樣的復(fù)合滲層的表面形貌、組織結(jié)構(gòu)、形成過程中的影響因素及其耐磨耐蝕性能進(jìn)行了較為深入細(xì)致的研究.通過大量的Ion(NC+O)復(fù)合處理的工藝試驗,分別研究了離子氮碳共滲階段和離子氧化階段處理過程中的氣體成分、壓強(qiáng)、溫度、時間等工藝參數(shù)對氮碳共滲化

2、合物層及氧化層的厚度、成分、性能等的影響.通過研究,優(yōu)化了Ion(NC+O)復(fù)合處理工藝參數(shù),保證了Ion(NC+O)復(fù)合滲層的組織、結(jié)構(gòu)與性能.通過掃描電鏡(SEM)、金相顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、顯微硬度儀等顯微分析儀器對復(fù)合滲層的表面形貌、組織結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了分析研究,并初步探討了復(fù)合滲層的生成機(jī)理.經(jīng)Ion(NC+O)復(fù)合處理后可獲得氧化層+化合物層+擴(kuò)散層的復(fù)合滲層.氧化層的成分為Fe<,3>O<,4.,厚度約為

3、2~5 μm;化合物層的成分主要為Fe<,2>~<,3>N,厚度約為15~25 μm;擴(kuò)散層的成分主要為Fe<,4>N,厚度大于0.1 mm.摩擦磨損試驗結(jié)果表明:復(fù)合滲層有較好的耐磨性能,與淬火45鋼及離子氮碳共滲的試樣相比,復(fù)合滲層的耐磨性得到了顯著的提高,而且摩擦系數(shù)明顯減小.其原因在于復(fù)合滲層表面形成的Fe<,3>O<,4>膜具有較低的摩擦系數(shù).對于復(fù)合滲層來說,有一定厚度的高硬度氮碳共滲層起到了對氧化層的支撐作用,同時表面氧化