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气体软氮化对Cr12钢微观组织及摩擦学性能影响

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冷作模具成型压力大、应力状态复杂,在工业生产中常常伴随过度磨损、疲劳失效等问题出现,因此在Cr12模具钢表面进行了软氮化工艺处理基础上,对比分析了有无氮化处理对材料硬度、表面耐磨性的影响,探讨了氮化处理前后表面的摩擦磨损特性.结果表明:氮化处理后Cr12钢出现由白亮层(厚度约3μm)和扩散层(深度达20μm以上)组成的渗氮层,其中白亮层氮元素含量较高,而在扩散层氮元素沿深度方向呈递减分布;Cr12钢氮化前后表面平均维氏硬度由HV50=504.8提高到HV50=653.4,磨损量由42969.6 μm3减少到3068.1 μm3,表明气体软氮化处理对Cr 12钢表面硬度与耐磨性能均有显著提高;氮化处理的磨损表面以磨粒磨损为主,而未氮化处理磨损表面的疲劳剥落特征显著,并伴有强烈的氧化磨损现象.
Effect of Surface Nitriding Treatment on Microstructure and Tribological Properties of Cr12 Die Steel

季德惠、张金洲、熊光耀、沈明学

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华东交通大学材料科学与工程学院,江西南昌 330013

浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州 310032

软氮化 Cr12模具钢 硬度 摩擦磨损 微观组织 磨损机制

国家自然科学基金浙江省自然科学基金中国博士后科学基金中国博士后科学基金

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2022

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2022.374(4)
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