45鋼是制造各種軸、套、齒輪類零件的典型材料,調(diào)質(zhì)后具有較好的綜合性能,成本低且加工容易,但其硬度及耐磨性較低。通過適當(dāng)?shù)姆椒▽φ{(diào)質(zhì)后的45鋼表面進(jìn)行改性,可在不改變心部性能的前提下,使其表面性能達(dá)到甚至超過高碳鋼、合金鋼淬火+低溫回火后的性能,具有實用意義。
表面滲鉻能顯著提高中碳鋼的表面性能。目前廣泛使用的滲鉻方法中,固體粉末滲鉻法與氣體滲鉻法溫度一般在900℃以上,處理時間長;鹽浴滲鉻法處理溫度雖然可低達(dá)590℃左右,但滲層薄且滲速緩慢,工件清理困難,能耗高,工人勞動強(qiáng)度大,同時對環(huán)境有污染。雙輝等離子滲鉻滲速快,無污染,能耗較低,是很有發(fā)展前途的技術(shù),但目前該技術(shù)滲鉻溫度均在800℃以上,且滲鉻完成后往往還需進(jìn)行二次淬火來調(diào)整組織,必將造成工件變形大,工藝復(fù)雜,并且不能用作最終熱處理,應(yīng)用受到了一定的限制??紤]到鉻是強(qiáng)碳化物形成元素,且其碳化物具有較高的顯微硬度。本文采用雙輝等離子滲金屬技術(shù),在560℃下對45鋼進(jìn)行滲鍍鉻,并考察了表面合金改性層的結(jié)構(gòu)及性能。
結(jié)果表明,45鋼在560℃低溫下進(jìn)行雙輝等離子滲鉻,能夠獲得良好的滲鉻層,滲層由沉積層、擴(kuò)散層組成;基體保持滲鉻前的組織不變。滲鉻層深約25~30μm;沉積層鉻含量在48%以上,組織致密,與基體結(jié)合緊密;擴(kuò)散層鉻含量呈梯度分布。滲層物相主要由Fe-Cr,Cr7C3,Cr23C6組成。滲鉻層具有較高的顯微硬度且呈梯度分布,表面硬度達(dá)600~700HV。(榕霖)