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高频淬火与离子多元共渗复合强化机理研究
零件的性能和寿命与零件表面的耐磨性、耐疲劳性和耐腐蚀性有直接的关系,因此人们开始逐渐重视表面强化技术,表面强化技术也得到了快速的发展。工件在高频淬火后表面晶粒变得细小,这大大提高了工件的表面硬度,表面的残余压应力也会延长其使用寿命。离子渗氮技术已经经过了很长时间的发展,目前发展的最大问题是如何提高渗氮速度和共渗层的性能。将感应加热与离子渗氮两种技术相结合,可以充分发挥两者的优越性。以高频淬火设备作为离子渗氮的前处理工艺,可以在表面发生晶粒细化。晶界的出现会使表面的体积分数增大,提高表面的化学反应活性。同时淬硬层内会形成大量的位错、孪晶和空位等微观缺陷,这些因素都可以加快扩散的动力学过程,提高渗氮的效率。本文通过高频淬火、离子多元共渗、高频淬火/离子多元共渗复合处理工艺,研究不同的工艺参数对38CrMoAl和40Cr钢的性能影响。利用显微硬度计、金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验机分析实验结果。实验研究表明,把高频淬火的加热功率控制在35KW,加热时间为6s时,感应淬火效果最佳;经复合处理的试样表面硬度要明显高于单一处理工艺;在已经设定的高频淬火工艺参数下,38CrMoAl和40Cr钢在温度525℃、时间为6小时进行离子多元共渗的试样表面硬度和共渗层的硬度梯度都是最佳的;高频淬火可以加速离子多元共渗过程;经过复合处理的试样具有较高的耐磨性。