李付伟, 杨晨星, 李怡蓁, 宋华华, 刘汇河, 石鹤洋, 李梦楠, 杨奉霖
为研究离子渗氮处理对高温轴承钢摩擦磨损性能的影响,利用金相显微镜、摩擦磨损试验机和白光干涉仪等研究了8Cr4Mo4V钢和G13Cr4Mo4Ni4V钢离子渗氮处理前后的摩擦学特性。结果表明:经渗氮处理后,8Cr4Mo4V钢球和G13Cr4Mo4Ni4V试片扩散层中均无脉状氮化物分布,评级结果为<1级;8Cr4Mo4V钢球的渗氮层深度为0.30 mm,表面硬度为1 026 HV,相较于渗氮前提高了241 HV;G13Cr4Mo4Ni4V试片的渗氮层深度为0.17 mm,表面硬度为964 HV,相较于渗氮前提高了166 HV。渗氮处理后材料表面硬度显著提高,平均摩擦系数随载荷的增大呈先迅速降低后缓慢升高的趋势;当试片或钢球双方均未进行渗氮处理时,材料因塑性变形诱导形成连续白色变质层;8Cr4Mo4V钢球和G13Cr4Mo4Ni4V试片不渗氮或单个对磨副渗氮时,平均摩擦系数基本在0.52~0.61范围内,无明显波动;渗氮处理显著提高了8Cr4Mo4V钢球和G13Cr4Mo4Ni4V试片的耐磨性,尤其在高载荷(40~50 N)下效果更为显著。当8Cr4Mo4V钢球和G13Cr4Mo4Ni4V试片均进行渗氮处理时,摩擦副的耐磨性能最佳,但易导致渗氮层因脆性界面而发生脆性剥落。