齿轮用钢的快速深层离子氮化研究

摘要

该文以兵器科技基金课题YJ96089为背景,针对高速重载高精度坦克齿轮的要求,对32Cr2MoV、34CrNi3MoV和38CrMoAl三种钢进行快速深层离子氮化处理后,用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪、透射电镜及磨损试验机等实验手段观察了氮化层的组织、分析了相结构,测试了硬度和耐磨性.结果表明,32Cr2MoV钢的有效层深最深,硬度梯度平缓,表面硬度符合技术要求,是理想的齿轮用钢.论文对38CrMoAl钢铁锯齿状衍射谱进行了分析,并从热力学的角度讨论了快速氮化机理.该文对坦克齿轮的制造加工有参考价值,也适用于其他重载齿轮,具有显著的经济效益.

目录

文摘

英文文摘

一、前言

1.文献综述

1.1离子氮化的发展简况

1.2离子氮化原理

1.3离子氮化后工件的组织和性能

1.4合金元素的影响

1.5快速氮化法

2.本课题的目的、意义

二、实验内容

1.实验用材料

2.预备热处理

3.离子氮化处理

4.氨分解率的测定

5.金相组织观察与氮化层深的测定

6.X射线衍射分析

7.透射电镜观察

8.显微硬度的测定

9.氮化层耐磨性的测定

三、实验结果及分析

1.金相组织

2.X射线衍射分析

2.1 32Cr2MoV钢氮化层的相组成

2.2 38CrMoAl钢氮化层的相组成

2.3 34CrNi3MoV钢氮化层的相组成

3.显微硬度的测定

4.透射电镜观察

4.1未经离子氮化的试样的电镜观察

4.2常规氮化工艺处理后的氮化层的电镜观察

4.3快速氮化工艺处理后的氮化层的电镜观察

5.耐磨性

四、讨论

1.常规和快速离子氮化的组织

2.三种钢的快速离子氮化的氮化层组织

3.常规和快速离子氮化的相组成

4.γ′相中的调幅结构

5.3 8CrMoAl钢结构的特殊性

6.常规和快速离子氮化氮化层的显微硬度

7.常规和快速离子氮化氮化层的耐磨性

8.快速离子氮化工艺的热力学分析

8.1氮势与氮活度

8.2关于合金氮化物

8.3氮势与氨分解率的关系

五、结论

六、致谢

七、参考文献