超声波冷锻对Cr12MoV钢渗氮组织与性能的影响

佘丁顺^1,2，岳文^1,2，付志强^1,2，王成彪^1,2，王艳艳¹，刘家浚³

1. 中国地质大学(北京)工程技术学院2. 中国地质大学(北京)国土资源部深部地质钻探技术重点实验室3. 清华大学机械工程系

摘 要：为优化渗氮工艺,提高渗氮层的厚度与硬度,提出用超声波冷锻技术(Ultrasonic cold forging technology,UCFT)对Cr12MoV模具钢进行表面纳米化预处理,并在450℃和520℃两个温度条件下离子渗氮。采用扫描电镜、金相显微镜、白光形貌仪、X射线衍射仪和维氏显微硬度计对样品的微观组织结构和性能进行表征。结果表明:UCFT是一种能与离子渗氮有效复合的预处理工艺,经UCFT表面纳米化预处理后,Cr12MoV模具钢表面形成表面硬度约520 HV,厚度为350μm的塑性变形影响层;经UCFT表面纳米化预处理后和离子渗氮复合处理后,渗氮层厚度与硬度与原始样品直接渗氮相比有显著提高;UCFT预处理后在520℃离子渗氮4 h,材料表面硬度可高达1350 HV,复合改性层厚度也可增至约400μm。

关键词：Cr12MoV模具钢;复合表面处理;超声波冷锻技术;离子渗氮;