金属材料表面纳米化技术—

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金属材料表面纳米化技术应用及产品介绍

Surface Nanocrystallization Technology and Products

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表面化学热处理

38CrMoAl钢气体渗氮

对38CrMoAl钢原始样品和SNC样品在低于常规处理温度 (~550 oC) 下进行400 oC、30 h的气体渗氮，横截面组织如图9原始样品表面只有断断续续的氮化物，没有连续的氮化物层；SNC样品表面形成了厚度为30~40 m的氮化物层，在氮化物层下，氮化物沿着滑移带不均匀生长，说明塑性变形区也有助于氮的扩散。
　

图 9. 38CrMoAl钢原始 (左) 和SNC (右) 样品经过400 oC、30 h气体渗氮后的横截面组织

经过低温气体渗氮后，原始样品氮浓度随深度下降很快，渗氮层浅；而SNC样品表层氮含量达16 wt.%，是原始样品的两倍，且氮浓度分布较深，图10(a).原始样品表面硬度约为10 GPa，硬度沿深度下降较快，在约50 m深度时已降至基体硬度，而SNC样品表面硬度达13.40 GPa，且在距表面50~100 m范围内始终保持着较高的硬度，图10(b).耐磨性实验结果表明，尽管低温渗氮样品的耐磨性均有很大提高，但对于SNC样品提高的幅度更大，特别是随着时间的增加，这种差异更加明显，图11。

图10. SNC和原始样品气体渗氮后氮浓度 (左) 和硬度 (右) 沿深度的变化

图11. 不同样品磨损量随对磨时间的变化

上述结果表明，SNC预处理能有效地降低表面化学热处理的温度和时间、提高合金元素的渗入浓度和渗层的厚度，这不仅降低了表面化学热处理的成本、提高了效率，也改善表面化学热处理的效果，并使精密零部件更容易在变形小的低温下进行表面化学热处理。

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