矿冶工程

作者：王紫阳, 刘俊伟, 罗佳杰, 刘振亚, 李嘉成

单位：南昌航空大学 材料科学与工程学院,江西 南昌330063

关键词：表面处理,38CrMoAl钢,离子渗氮,氮氩比,化合物层,耐磨性,磨粒磨损,氧化磨损

基金：国家自然科学基金(51504138, 51674118);江西省教育厅科技基金(GJJ150726)

560 ℃下, 以氮气和氩气的混合气体为氮源，对38CrMoAl钢表面进行离子渗氮，研究了离子渗氮后38CrMoAl钢的磨擦磨损性能。结果表明，随着混合气体中N₂体积分数增大，渗氮层厚度增加,渗氮层表面硬度呈现先增大后减小的趋势。通过调节混合气体中N₂的体积分数，可以改变活性氮原子数量从而改变渗氮层的物相组成，当N₂和Ar体积比2∶3时，渗氮层中以γ'-Fe₄N相为主相、ε-Fe_2-3N相为次相; 当N₂和Ar体积比3∶2时，渗氮层中ε-Fe_2-3N相成为主相、γ'-Fe₄N相为次相。与基体材料相比,离子渗氮试样具有更小的摩擦系数,耐磨性得到提高, 在N₂和Ar体积比3∶2时，渗氮试样的化合物层厚度为21.4 μm,平均摩擦系数达到0.26,表现出良好的耐磨性。摩擦磨损机制为疲劳磨损、磨粒磨损和氧化磨损。

来源：2024年第3期

《矿冶工程》期刊编辑部

查看矿冶工程杂志2024年第3期