渗碳和碳氮共渗对钢表面残余应力的影响

摘要

本文采用20、18CrMnTi、GCr15和W18Cr4V等钢种,进行渗碳和碳氮共渗的化学热处理。处理后用X射线衍射的方法,逐层测定渗层内的残余应力。试验表明:这些钢种经渗碳和碳氮共渗后,渗层中的残余应力均具有相似的分布规律:渗层内为压缩应力;应力分布的深度与渗层的深度大致相符;渗层的最表面均有应力趋正的倾向;如渗层表面固溶的碳浓度过高,存在着大量的奥氏体、碳化物或其它异常组织(屈氏体等)时,渗层的表面将出现正的残余应力,这是降低钢的疲劳强度和导致表面形成淬火裂纹的根本原因。此外,渗碳或碳氮共渗后的淬火和低温回火只能部分降低渗层的残余应力值,而不能全部消除。