钒含量对表面离子渗氮热作模具钢组织与性能的影响

摘要

参照4Cr5Mo2V热作模具钢的化学成分,制备了钒质量分数分别为0,0.55%和0.9%的试验钢,并进行了表面离子渗氮处理,研究了钒含量对渗氮后热作模具钢组织和性能的影响。结果表明:3种试验钢的基体组织均为马氏体,渗氮层主要由白亮层和扩散层组成;随着钒含量提高,试验钢基体组织明显得到细化,白亮层分布变得连续,扩散层厚度先变大后减小,当钒含量为0.55%时,基体组织最细小,扩散层最厚;添加钒后,扩散层中出现弥散分布的富含碳、氮、铬、钒元素的细小颗粒状析出相,随着钒含量提高至0.9%,析出相数量减少,尺寸增大;试验钢的表面硬度和耐磨性随钒含量提高先提高后降低,当钒含量为0.55%时,表面硬度最高,为1287.3HV,摩擦因数最低,为0.15,磨损机制为磨粒磨损。