激光相变强化工艺参数对40CrNiMo钢组织与耐磨性的影响

作     者：聂翔宇 汤海波 刘澜涛 何蓓 刘栋 NIE Xiangyu;TANG Haibo;LIU Lantao;HE Bei;LIU Dong

作者机构：北京航空航天大学大型金属构件增材制造国家工程实验室北京100191 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2022年第35卷第1期

页      面：237-246页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB2002000) 国家科技重大专项(2017-Ⅶ-0003-0096)资助项目 

主　　题：激光相变强化 扫描速度 显微组织 显微硬度 耐磨性能 

摘      要：航空发动机传动部件服役过程易磨损失效,为提高其寿命和可靠性需进行表面强化。在40Cr Ni Mo合金钢表面进行激光相变强化处理,通过调控扫描速度获得不同激光相变强化区组织,对其显微硬度和摩擦磨损性能进行表征。结果表明,随扫描速度降低,硬化层宽度和深度增大,显微组织变粗,马氏体含量增加。不同扫描速度下,硬化层表面显微硬差异小,为77~789 HV,相比基材(330 HV)提升135%以上。激光相变强化处理后,试样耐磨性大幅提升,硬化区组织为孪晶马氏体+回火索氏体的试样耐磨性最优,摩擦因数相比基材降低24.9%,磨损体积减少94.3%。研究表明,由高强的细小孪晶马氏体和韧性较好的细小回火索氏体组成的复相组织,能有效阻碍裂纹形成和扩展,显著提升耐磨性能。调控激光相变强化工艺参数,获得高强马氏体+韧性相的复相组织,能获得优异的耐磨性能。