稀土添加量对20CrMnTi钢表面碳铌复合渗层组织及性能的影响

作     者：郑盼 商剑 张越 ZHENG Pan;SHANG Jian;ZHANG Yue

作者机构：辽宁工业大学材料科学与工程学院辽宁锦州121001 河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室河南洛阳471000 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2018年第47卷第7期

页      面：167-172页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0806[工学-冶金工程] 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] 0702[理学-物理学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51405215) 河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室开放项目(201711)~~ 

主　　题：20CrMnTi钢 La2O3 粉末包埋法 碳铌复合渗层 组织性能 

摘      要：目的提高20CrMnTi钢表面硬度及耐磨性能。方法采用粉末包埋法在20CrMnTi钢表面制备了碳铌复合渗层。粉末渗铌剂组成为铌粉、氧化镧、氧化铝及氯化铵,渗铌温度为950℃,保温时间为5 h。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、能谱仪、X射线衍射仪及微动摩擦磨损试验机,研究了不同La_2O_3添加量条件下,碳铌复合渗层的硬度、厚度、组织、物相组成及摩擦系数。结果不同La_2O_3添加量条件下,复合渗层主要由NbC相组成,厚度为23~28mm,硬度为2250~2950HV0.5。随着La_2O_3添加量的增加,复合渗层物相组成变化不明显,渗层晶粒尺寸先增大后减小,厚度逐渐下降,硬度先上升后逐渐下降,摩擦系数基本是先上升后下降。稀土添加量(质量分数)为0.5%时,其摩擦系数较低。结论粉末包埋复合渗铌渗剂中,La_2O_3的最佳添加量为0.5%,能细化渗层晶粒尺寸,有利于提高20CrMnTi表面碳铌复合渗层的致密性及硬度。