热加工工艺

作者：孙振淋, 何培刚, 李岩, 李宁,

关键词：结构钢, 离子氮化, 渗碳齿轮钢,

对15Cr14Co12Mo4Ni2材料进行了离子氮化表面改性，研究了3种不同热处理状态下500℃离子氮化35、60及120 h后改性层的微观组织与性能特征。结果表明，通过XRD物相分析，氮化表层原位析出Fe4N及少量Cr N晶体结构氮化物，随氮化时间延长，Fe4N衍射峰锐化、含量不断增加，有效氮化渗层不断增厚。通过SEM分析，离子氮化渗层存在“暗区”，强氮化物形成元素Cr、Mo呈“白亮窄条”富集，N元素呈“宽带”富集。Cr、Mo元素进入晶格点阵的数量，离子氮化原位析出高模量氮化物的含量，决定了氮化表层显微硬度数值大小。固溶处理试样氮化渗层深度与时间基本遵循菲克扩散定律，完全热处理后的试样离子氮化120 h，有效渗层为0.27 mm。固溶状态下Cr、Mo元素完全固溶于晶格点阵，500℃离子氮化后，可大量原位析出氮化物并对改性层进行强化；固溶处理+一次冰冷及完全热处理两种热处理状态，Cr、Mo元素在基体晶格点阵含量降低，原位析出的氮化物数量减少。在距离氮化表面0.05 mm处，固溶处理的试样显微硬度最高，完全热处理的试样显微硬度最低。

来源：2025年第10期

《热加工工艺》期刊编辑部

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