| 离子氮铝共渗方法及对42CrMo钢组织性能的影响 |
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| 引用本文： | 康前飞,杨卫民,魏坤霞,汪丹丹,刘细良,胡静.离子氮铝共渗方法及对42CrMo钢组织性能的影响[J].表面技术,2023,52(1):394-400. |
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| 作者姓名： | 康前飞 杨卫民 魏坤霞 汪丹丹 刘细良 胡静 |
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| 作者单位： | 常州大学 江苏省材料表面科学与技术重点实验室 江苏 常州 213164;常州大学 怀德学院，江苏 靖江214500;常州大学 材料科学与工程国家级实验教学示范中心，江苏 常州 213164;常州赛斐斯新材料科技有限公司，江苏 常州 213164;常州大学 江苏省材料表面科学与技术重点实验室 江苏 常州 213164;常州大学 材料科学与工程国家级实验教学示范中心，江苏 常州 213164;常州大学 江苏省材料表面科学与技术重点实验室 江苏 常州 213164;常州大学 材料科学与工程国家级实验教学示范中心，江苏 常州 213164;常州大学 怀德学院，江苏 靖江214500 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(21978025、51774052);江苏省第三期优势学科建设项目(PAPD-3);江苏高校品牌专业建设工程资助项目(TAPP);常州科技项目(CJ20210114);江苏省研究生创新基金项目(CX10292) |
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| 摘 要： | 目的 研发离子氮铝共渗试验方法，达到不影响42CrMo钢基体组织性能前提下，显著提高试样表面硬度和耐磨性效果。方法 采用电解法在42CrMo钢表面沉积氢氧化铝膜，再在520 ℃/4 h工艺下进行离子氮铝共渗处理，并在相同工艺参数条件与传统离子渗氮进行对比。用光学显微镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损测试机、X射线衍射仪及SEM对截面显微组织、截面硬度、耐磨性及物相等进行了测试和分析。结果 获得了离子氮铝共渗试验方法，在520 ℃/4 h相同工艺参数下，离子氮铝共渗形成的化合物层和有效硬化层厚度比常规离子渗氮显著增加，其中，化合物层厚度由17.24 μm增加到52.13 μm，有效扩散层从175 μm增加到1 050 μm，相当于等离子处理效率提升6倍;同时，渗层形成了AlN及FexAl强化相，大幅度提高了渗层的硬度及耐磨性能。表面硬度由750HV0.025提高到1 250HV0.025，摩擦因数由常规离子渗氮0.52下降到0.29，磨损率由常规离子渗氮3.22×10?5 g/(m.N)下降到1.21×10?5 g/(m.N)，磨痕明显减轻。结论 采用电解硝酸铝生成氢氧化铝沉淀附着在工件表面作为预处理，获得了离子氮铝共渗试验方法，与常规离子渗氮相比，离子氮铝共渗形成了多层次渗层结构，大幅度提高常规离子处理效率、表面硬度及耐磨性。
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| 关 键 词： | 42CrMo钢 离子渗氮 氮铝共渗 耐磨性 摩擦因数 电沉积 |
Development of a Novel Plasma Aluminum-nitriding Methodology and Its Effect on the Microstructure and Properties for 42CrMo Steel |
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| KANG Qian-fei,YANG Wei-min,WEI Kun-xi,WANG Dan-dan,LIU Xi-liang,HU Jing.Development of a Novel Plasma Aluminum-nitriding Methodology and Its Effect on the Microstructure and Properties for 42CrMo Steel[J].Surface Technology,2023,52(1):394-400. |
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| Authors: | KANG Qian-fei YANG Wei-min WEI Kun-xi WANG Dan-dan LIU Xi-liang HU Jing |
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| Affiliation: | Jiangsu Key Laboratory of Materials Surface Science and Technology, Jiangsu Changzhou 213164, China;Huaide College, Changzhou University, Jiangsu Jingjiang 214500, China;National Experimental Demonstration Center for Materials Science and Engineering, Changzhou University, Jiangsu Changzhou 213164, China;Changzhou Surface Advanced Materials Technology Co., Ltd., Jiangsu Changzhou 213164, China;Jiangsu Key Laboratory of Materials Surface Science and Technology, Jiangsu Changzhou 213164, China;National Experimental Demonstration Center for Materials Science and Engineering, Changzhou University, Jiangsu Changzhou 213164, China; Jiangsu Key Laboratory of Materials Surface Science and Technology, Jiangsu Changzhou 213164, China;National Experimental Demonstration Center for Materials Science and Engineering, Changzhou University, Jiangsu Changzhou 213164, China;Huaide College, Changzhou University, Jiangsu Jingjiang 214500, China |
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| Keywords: | 42CrMo steel plasma nitriding plasma aluminum-nitriding wear resistance friction coefficient electrodeposition |
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