38CrMoAl钢喷丸预处理与稀土催渗等离子多元共渗复合工艺研究

目的探索38CrMoAl喷丸预处理与稀土离子多元共渗复合强化新工艺的效果及其机理。方法通过设计正交实验筛选出最优处理工艺,在最优工艺参数条件下进行对比试验,分别测定渗氮后各试样的表面硬度及渗层厚度,观察其金相组织,利用SEM和能谱分析研究每组试样渗氮层的性能及产生原因。结果 38CrMoAl钢喷丸预处理与稀土催渗离子多元共渗的最优工艺参数为:渗氮温度540℃,氨气流量2.0 L/min,保温时间9 h。38CrMoAl钢试样的最大硬度为1221HV,渗层厚度为355μm。38CrMoAl钢试样的金相显微组织分析表明,喷丸预处理、稀土催渗对等离子多元共渗有促进作用,两者复合工艺的多元共渗作用效果大于单一稀土催渗和等离子多元共渗工艺。38CrMoAl钢试样渗层的能谱检测结果显示,复合处理工艺与单一处理工艺相比,在同一深度渗入的氮、碳、氧元素含量以及渗层深度均有明显提高。结论喷丸预处理与稀土催渗离子多元共渗工艺优于普通多元共渗和稀土多元共渗,喷丸和稀土的复合处理可以显著增强渗层厚度和渗入元素含量,有利于材料表面性能的提升。     

钻机导轨40Cr钢喷丸强化与离子多元循环共渗复合工艺

以钻机导轨常用材料40Cr合金钢为研究对象,分析了喷丸强化+离子多元循环共渗复合工艺的作用机理。结果表明,复合工艺处理后的试样表面硬度为912 HV0.2,渗层深度为315 μm,优于单一离子多元共渗工艺。喷丸强化通过增加扩散通道,降低扩散能量的方式增大扩散系数;循环多元共渗使试样表面与扩散层的浓度梯度呈周期性变化,为相界面反应和内扩散提供驱动力。结果表明,喷丸强化+离子多元循环共渗工艺具有协同增强作用,能有效提升钻机导轨的表面性能。