不同族金属离子注入对Cr4Mo4V摩擦磨损性能的影响

作     者：金杰 陈蕴博 高克玮 

作者机构：北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 机械科学研究总院北京机械工业自动化研究所北京100120 

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

年 卷 期：2014年第27卷第2期

页      面：24-30页

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）] 

主　　题：离子注入 Cr4Mo4V 摩擦磨损 纳米硬度 

摘      要：利用直线式离子注入机对抛光后的Cr4Mo4V轴承材料进行变能量的金属元素（Ti、Zr、Cr、Mo、Ta）注入，通过摩擦磨损测试机测试注入前后Cr4Mo4V的耐磨损性能，利用纳米压痕硬度仪、俄歇电子能谱（AES）和X射线光电子能谱（XPS）等检测表征手段，研究不同金属元素注入对Cr4Mo4V耐磨损性能的影响机制。结果表明：以测试条件下维持低摩擦因数0.2~0.3的运行时间看，Ti注入样品耐摩擦磨损性能提升约14倍，Zr注入试样的耐摩擦磨损性能提升超过20倍，ⅣB族Ti、Zr两种元素注入的Cr4Mo4V表现出较高的抗摩擦磨损性能；注入Zr对基材纳米硬度提升20%左右，而具有最佳的抗摩擦磨损性能；不同于其它的注入金属元素，Ti、Zr注入元素在基材内的浓度-深度分布中伴随出现了C、O的浓度峰分布，且Zr注入样品中C浓度峰最强、分布深度最广。