激光淬火对40CrNiMo摩擦与磨损性能的影响

摘要

利用激光对超大型齿圈用40CrNiMo高强度钢表面进行淬火处理,用金相显微镜观察其组织的变化.通过SEM分析淬火层的截面形貌,用轮廓仪测试激光淬火前后表面粗糙度,并进行摩擦与磨损试验,考察激光淬火前后摩擦因数和磨损性能,分析激光淬火对摩擦-磨损的影响机理.结果表明:激光淬火形成相变淬火层,组织为细小的针状马氏体,显微硬度HV为480～500;调质处理后试样表面粗糙度为35.1 nm,经激光淬火后粗糙度为36.1 nm,激光淬火对其精度和变形基本上没有影响;激光淬火对40CrNiMo钢减摩效果影响比较明显,在6,8和10N载荷下,激光淬火试样的摩擦因数平均值比调质处理试样分别下降6.7％,9.1％和22.2％;激光淬火改善40CrNiMo磨损失效形式,在6,8和10N载荷下,激光淬火试样的磨损质量损失比调质处理试样分别减小88.73％,91.42％和87.45％,高硬度的马氏体的形成是其磨损性能提高的主要原因.