M50钢氮碳升温离子注入后组织及性能

李忠文¹，张有凤¹，徐芳君²，唐光泽³，马欣新³

1. 上海工程技术大学材料工程学院2. 太原理工大学材料科学与工程学院3. 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室

摘 要：利用升温离子注入的方法对M50钢进行氮、碳等离子体基离子注入,注入能量为45 ke V,利用GXRD分析了改性层的相结构,采用氧化锆球作为对磨副对处理前后的试样进行磨损性能测试,利用附带能谱的SEM对磨痕的形貌及成分进行分析,探讨其磨损机制。研究结果表明,改性层主要由马氏体及少量的Fe₃C、Cr N化合物所组成,随着温度的升高,化合物含量逐渐增加;改性层硬度明显提高,并在300℃出现硬度峰值,超出基体9.5 GPa;M50钢经过处理后磨损性能大幅度提高,磨损量降低幅度最多达到76.4%,磨损机制主要有氧化磨损、磨粒磨损和粘着磨损。

关键词：离子注入;轴承钢;摩擦系数;磨损率;