M2高速鋼軟氮化工藝及氮化脆性機(jī)理的研究.pdf

1、本文對M2高速鋼軟氮化工藝進(jìn)行了研究與改進(jìn)，軟氮化工藝參數(shù)的變化范圍為滲氮溫度540-580℃，滲氮時(shí)間2.5-3.h，氨氣流量為3-8Nm3/h，氮?dú)饬髁繛?-10Nm3/h，二氧化碳流量為0.4-0.6Nm3/h，然后采取空冷、油冷兩種冷卻方式。利用顯微硬度計(jì)、金相顯微鏡和X射線衍射儀、電子探針分析儀和X應(yīng)力測定儀等測試手段，研究了M2高速鋼軟氮化后滲層的硬度梯度和厚度、顯微組織、相結(jié)構(gòu)、背散射電子像及滲層的殘余應(yīng)力等；深入探討了M

2、2高速鋼在軟氮化中氮原子擴(kuò)散過程和脆性產(chǎn)生的機(jī)理。 分析結(jié)果表明試樣在實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)變化范圍軟氮化后，脈狀氮化物的出現(xiàn)與試件產(chǎn)生脆性具有重要關(guān)聯(lián)：不僅僅是白亮層出現(xiàn)時(shí)試件的脆性大，而試件滲層組織中有脈狀氮化物出現(xiàn)時(shí)，試件的脆性也較大。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)：M2高速鋼的軟氮化滲層組織中以山脈狀的形式沿晶界析出分布的脈狀氮化物，主要是鐵的氮碳化合物；這些脈狀氮碳化合物的形成阻礙了氮碳元素的繼續(xù)擴(kuò)散，并產(chǎn)生積累效應(yīng)是脈狀組織形成的重要原因；適當(dāng)合