为了解决4Cr13不锈钢硬度较低、耐磨性差的问题,利用超声表面滚压加工(Ultrasonic surface rolling processing,USRP)作为离子渗氮(PN)的前处理工艺,对4Cr13不锈钢进行超声表面滚压加工与离子渗氮复合强化(USRP+PN)处理。采用SEM、EDS、...为了解决4Cr13不锈钢硬度较低、耐磨性差的问题,利用超声表面滚压加工(Ultrasonic surface rolling processing,USRP)作为离子渗氮(PN)的前处理工艺,对4Cr13不锈钢进行超声表面滚压加工与离子渗氮复合强化(USRP+PN)处理。采用SEM、EDS、EPMA、金相显微镜、维氏硬度计和摩擦磨损试验机等分别研究了USRP+PN工艺对4Cr13不锈钢微观组织、显微硬度、氮元素分布和摩擦学性能的影响。结果表明:4Cr13不锈钢分别经过USRP处理4次和6次(USRP4、USRP6)后,表面粗糙度降低,表层产生严重塑性变形,晶粒细化,形成纳米梯度组织结构。其中,USRP6试样的塑性变形层更深,晶粒更加细小。与未处理(UN)试样相比,USRP4、USRP6、UN+PN、USRP4+PN和USRP6+PN试样的表面硬度分别提高了34.56%、37.01%、328.63%、352.53%和358.21%。试样的渗氮层厚度排序为:UN+PN<USRP4+PN<USRP6+PN,磨损率大小顺序为:USRP6+PN<USRP4+PN<UN+PN<USRP4<USRP6<UN,其中USRP6+PN试样的磨损率最低,为UN试样的3.5%。USRP作为前处理工艺可有效提高PN效率,USRP+PN复合强化处理为提高4Cr13不锈钢的耐磨性提供了一种新的途径。展开更多
文摘为了解决4Cr13不锈钢硬度较低、耐磨性差的问题,利用超声表面滚压加工(Ultrasonic surface rolling processing,USRP)作为离子渗氮(PN)的前处理工艺,对4Cr13不锈钢进行超声表面滚压加工与离子渗氮复合强化(USRP+PN)处理。采用SEM、EDS、EPMA、金相显微镜、维氏硬度计和摩擦磨损试验机等分别研究了USRP+PN工艺对4Cr13不锈钢微观组织、显微硬度、氮元素分布和摩擦学性能的影响。结果表明:4Cr13不锈钢分别经过USRP处理4次和6次(USRP4、USRP6)后,表面粗糙度降低,表层产生严重塑性变形,晶粒细化,形成纳米梯度组织结构。其中,USRP6试样的塑性变形层更深,晶粒更加细小。与未处理(UN)试样相比,USRP4、USRP6、UN+PN、USRP4+PN和USRP6+PN试样的表面硬度分别提高了34.56%、37.01%、328.63%、352.53%和358.21%。试样的渗氮层厚度排序为:UN+PN<USRP4+PN<USRP6+PN,磨损率大小顺序为:USRP6+PN<USRP4+PN<UN+PN<USRP4<USRP6<UN,其中USRP6+PN试样的磨损率最低,为UN试样的3.5%。USRP作为前处理工艺可有效提高PN效率,USRP+PN复合强化处理为提高4Cr13不锈钢的耐磨性提供了一种新的途径。
