| 时间和粗糙度对4Cr5Mo2V钢离子氮化层高温磨损性能的影响 |
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| 引用本文： | 孙宇锋,左鹏鹏,计杰,吴晓春. 时间和粗糙度对4Cr5Mo2V钢离子氮化层高温磨损性能的影响[J]. 表面技术, 2021, 50(4): 198-204, 234. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.04.019 |
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| 作者姓名： | 孙宇锋 左鹏鹏 计杰 吴晓春 |
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| 作者单位： | 上海大学 材料科学与工程学院,上海 200072 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2016YFB0300400，2016YFB0300402) |
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| 摘 要： | 目的 提高4Cr5Mo2V钢离子氮化层的高温磨损性能.方法 以表面粗糙度(Ra)与氮化时间为变量,通过正交和单变量试验对4Cr5Mo2V钢进行离子氮化.使用显微硬度仪、光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、高温摩擦磨损试验机分别表征4Cr5Mo2V钢离子氮化层的表面硬度、显微硬度梯度、有效厚度、疏松度、物相及高温磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和光学轮廓仪对渗层微观组织及高温摩擦磨损试样的磨损体积、磨痕形貌、截面形貌进行分析.结果 氮化6 h时,渗层表面硬度及有效厚度均随粗糙度增加而增大,但疏松度均在3—4级,渗层质量差且高温磨损性能不佳;氮化10 h时,离子氮化效果与氮化6 h时相反,且Ra为1.05μm的试样氮化层逐渐减薄至200μm,渗层疏松度进一步增加至5级;当氮化时间达到14 h时,Ra为0.15μm的试样获得质量最优的氮化层,其渗层有效厚度为300μm,显微硬度梯度为5级,渗层疏松度为1级,该试样在高温摩擦磨损试验下,磨损率比Ra为1.05μm的氮化试样低64％,高温磨损性能显著提高.结论 随着氮化时间的增加,表面粗糙度的增大会造成4Cr5Mo2V钢离子氮化层的减薄及疏松度的增加,使其高温磨损性能变差.表面粗糙度为0.15μm的4Cr5Mo2V钢经14 h氮化后,离子氮化层质量最佳,渗层的高温磨损性能有效提高.
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| 关 键 词： | 4Cr5Mo2V钢 粗糙度 离子氮化 微观组织 疏松度 高温摩擦磨损性能 |
| 收稿时间： | 2020-04-09 |
| 修稿时间： | 2020-05-27 |
Effect of Nitriding Time and Roughness on High Temperature Wear Property of Plasma Nitriding 4Cr5Mo2V Steel |
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| SUN Yu-feng,ZUO Peng-peng,JI Jie,WU Xiao-chun. Effect of Nitriding Time and Roughness on High Temperature Wear Property of Plasma Nitriding 4Cr5Mo2V Steel[J]. Surface Technology, 2021, 50(4): 198-204, 234. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.04.019 |
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| Authors: | SUN Yu-feng ZUO Peng-peng JI Jie WU Xiao-chun |
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| Affiliation: | School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | 4Cr5Mo2V steel roughness plasma nitriding microstructure porosity high temperature friction and wear property |
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