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为了提高冷作模具的抗摩擦磨损性能,本文借鉴表面工程技术中形成多功能复合层的思路,对冷作模具钢Cr12MoV在辉光等离子渗氮的基础上进行S-C-N复合共渗,在获得具有良好支撑作用的高硬度表面基础上,形成一定厚度的硫化物层。并运用显微金相技术、扫描电子显微技术、X衍射分析技术、以及划痕分析法,对不同条件下处理所得渗层的表面微观组织与结构、与基体的结合性能、硬度梯度以及渗层厚度等进行了研究;采用MM200摩擦磨损机对渗层的抗磨损性能及抗擦伤性能进行了研究。同时对试样进行了活性屏等离子表面处理,并对所得渗层的各种性能进行了研究。
结果表明:1.Cr12MoV钢经过520℃、14h辉光等离子渗氮可以获得硬度梯度及深度良好的表面渗氮层;
2.当辉光等离子复合渗硫的温度为450℃,CS2与NH3流量比为1:40,时间为3h时,可获得与基体结合性能良好的渗硫层,渗层厚度约为6μm;
3.辉光等离子渗氮加复合渗硫的工艺可明显提高材料的摩擦学性能,经过12h的磨损,未渗硫试样的磨损量为复合渗硫试样的三倍以上;
4.Cr12MoV钢经过540℃、14h活性屏等离子渗氮可获得由较厚的扩散层组成的表面渗氮层,在目前的观测条件下,未发现白亮层;
5.活性屏等离子渗硫所形成的硫化物层,各种性能均不如辉光等离子渗硫的渗层,无法有效保护材料表面,提高其摩擦学性能。