選用42CrMo齒輪鋼為實(shí)驗(yàn)材料,分別進(jìn)行不同工藝離子滲氮處理并利用金相顯微鏡觀察離子滲層的厚度,利用X射線應(yīng)力測(cè)定儀檢測(cè)殘余應(yīng)力,分析不同的滲氮工藝參數(shù)對(duì)滲層組織和性能的影響.結(jié)果表明:經(jīng)離子滲氮處理后的42CrMo鋼試樣表面硬度得到明顯提高;在不同的離子滲氮方式下,滲氮工藝參數(shù)對(duì)滲層厚度的影響規(guī)律存在一定的差異,且在540℃,200Pa的條件下滲氮8h的滲層組織性能最佳.

利用真空脈沖等離子氮化技術(shù),探究等離子氮化處理的最佳工藝參數(shù);而后利用高壓水射流噴丸技術(shù)研究了氮化前進(jìn)行水射流噴丸預(yù)處理對(duì)氮化層的組織和性能的影響.采用光學(xué)顯微鏡,掃描電鏡,X射線衍射儀等對(duì)氮化層的顯微組織,形貌,含氮量,相成分進(jìn)行檢測(cè)和分析,采用XRD應(yīng)力測(cè)定儀,表面粗糙度儀,顯微硬度儀對(duì)滲氮層表面完整性進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:等離子氮化工藝最佳溫度為530~540℃,等離子氮化后表面完整性(表面殘余應(yīng)力,粗糙度,表層硬度梯度,滲層形貌)得到改善.而經(jīng)過復(fù)合處理使γ'相衍射強(qiáng)度增強(qiáng),氮化層均勻,滲層厚度增加超過100μm,進(jìn)一步改善了等離子滲氮層質(zhì)量和性能.