基于TD覆层处理技术的细长孔内表面覆层性能

作     者：陈晨 史文杰 宋瑞宏 蔡银熙 吴海丰 朱晓清 CHEN Chen;SHI Wen-jie;SONG Rui-hong;CAI Yin-xi;WU Hai-feng;ZHU Xiao-qing

作者机构：常州大学机械与轨道交通学院江苏常州213164 常州市模具先进制造高技术研究重点实验室江苏常州213164 南京锅炉压力容器检验研究院南京210009 江苏千家汇智能装备科技有限公司江苏宿迁223900 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2022年第51卷第9期

页      面：342-350页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：常州市模具先进制造高技术研究重点实验室开放基金(2019–03) 泗洪县重点科技研发计划(H201805) 

主　　题：TD处理 碳化钒覆层 表面硬度 孔内表面 

摘      要：目的 采用热扩散法碳化物覆层处理技术,研究细长孔内壁的成层厚度、覆层形貌,以及对细长孔内壁表面硬度性能的影响;探究在不同孔径和孔长条件下,采用热扩散法碳化物覆层处理技术在孔内表面形成覆层的微观形貌及形成原因。方法 采用目前使用最为广泛的碳化钒覆层配方对试样进行覆层处理,在试样内壁表面得到各组对应的碳化钒覆层;利用X粉末衍射实验(XRPD)分析处理结束后内表面的物相组成,利用光学显微镜观察形成覆层的厚度,利用扫描电子显微镜(SEM)对表面覆层的微观组织进行分析,并采用划痕法测试其结合强度,利用显微硬度计测量其表面硬度。结果 在不同孔径的孔内壁均生成了一层碳化钒覆层。3 mm孔样品的覆层厚度相对最薄(3.06μm),6 mm孔样品的覆层厚度相对最厚(5.29μm);在硬度测试实验中,与未进行覆层处理的原材料相比,覆层后孔内壁的硬度均得到了强化,且6 mm孔样品的强化效果相对最佳,其表面硬度达到了1 767.8HV2/15。结论 经热扩散法碳化物覆层处理技术处理后得到的内表面覆层厚度随着孔径的增加而增加,同时覆层的厚度、表面硬度等均与孔径呈正相关;随着孔长的变化,成层厚度等出现先下降后上升的趋势;所形成的碳化钒覆层均能够有效提高材料的表面硬度。