可控离子渗入(PIP)处理渗层性能研究

可控离子渗入(PIP)作为一种环保型耐磨、防腐蚀处理新工艺,具有耐磨性能佳、耐蚀性能优异等优点,已经开始应用于兵器、工程机械的钢铁零部件。基于沿海地区雷达天线车的活塞杆发生锈蚀而导致液压油缸工作故障的背景,通过试验研究,对5种活塞杆常用钢铁材料PIP渗层的金相组织、显微硬度、耐磨性能、耐蚀性能和油漆附着力进行了测试分析,并与QPQ渗层、硬铬镀层进行了相关性能对比。研究结果表明,PIP渗层耐磨、耐蚀性能优良,该工艺可替代QPQ、电镀硬铬等传统工艺并作为液压油缸活塞杆、销轴等运动摩擦构件的耐磨、防腐蚀处理工艺,尤其对于严酷海洋环境下服役的电子设备,具有广阔的应用前景。

氮碳氧复合处理(QPQ)对MPS700A钢组织与性能的影响

采用氮碳氧复合处理(QPQ)技术对耐蚀耐热不锈钢MPS700A钢进行表面改性,分别进行(450~500)℃×5 h和(550~570)℃×3 h盐浴氮碳共渗试验,氧化处理工艺均为400℃×30 min。对QPQ处理后试样渗层的表面形貌、表面硬度、脆性及其耐磨性进行了分析。结果表明:渗层主要由氧化膜层、疏松层、化合物层和扩散层构成,QPQ处理后试样的硬度明显提高,相对低温段490℃盐浴氮碳共渗试样的硬度最高,相对高温段550℃处理的试样硬度最高,分别为1295、1344 HV0.1,分别是基体硬度的3.75和3.90倍。QPQ处理试样的渗层组织细小,均匀致密,脆性低,耐磨性好,比祼钢具有较好的高温摩擦磨损性能,尤其在500℃以上性能更加优异。且与550℃盐浴氮碳共渗QPQ试样相比,490℃盐浴氮碳共渗QPQ试样具有更低的脆性,更好的高温摩擦磨损性能。

可控离子渗入对新型热作模具钢高温耐磨性能的影响

借助高温摩擦磨损试验机、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计等研究了可控离子渗入(PIP)对新型热作模具钢显微组织及高温耐磨性的影响。结果表明,采用可控离子渗入技术处理后的新型热作模具钢试样表面形成了40μm厚的致密且均匀的渗层。最外层的Fe_(3)O_(4)相能降低试样表面的摩擦因数,次表层的Fe_(2-3)N和Fe_(4)N能显著提高基体硬度。磨损温度低于600℃时,Fe_(2-3)N和Fe_(4)N相稳定存在;磨损温度高于800℃时,Fe_(2-3)N和Fe_(4)N相转变为α-Fe相,形成含氮马氏体组织,提高了材料的抗高温磨损性能。