水射流喷丸预处理对42CrMo钢氮化后接触疲劳性能的影响

作     者：黎国猛 梁益龙 范航京 张雄菲 朱勇 LI Guomeng;LIANG Yilong;FAN Hangjing;ZHANG Xiongfei;ZHU Yong

作者机构：贵州大学材料与冶金学院贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵阳550025 贵州大学高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室贵阳550025 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2019年第33卷第18期

页      面：3107-3112页

核心收录：

学科分类：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] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51671060) 贵州省科技计划项目(黔科合JZ字2003 黔科合重大专项字(2014)6012)~~ 

主　　题：金属材料 42CrMo钢 接触疲劳性能 表面完整性 水射流喷丸 渗氮 

摘      要：利用高压水射流喷丸技术(WSP)和真空脉冲等离子氮化技术,研究了水射流喷丸预处理对42CrMo钢等离子氮化后的滚动接触疲劳性能的影响。采用OM、SEM、TEM、XRD应力测定仪、表面粗糙度仪、显微硬度仪对等离子氮化和复合处理后试样的渗层显微组织、结构以及表面完整性进行了表征,并对疲劳断口形貌进行了分析。结果表明:经过WSP预处理后,42CrMo钢获得了更好的氮化效果,疲劳性能得到大幅提升。原因是经WSP预处理后,试样表面细小弥散的氮化物和表层晶粒的细化有利于抑制表面裂纹的萌生与扩展,改变了疲劳裂纹的萌生机制,次表层硬度的提高以及更深的残余压应力影响层推迟了次表层裂纹的萌生,更高的次表层残余压应力抑制了次表层二次裂纹的萌生以及主裂纹的扩展,延长了42CrMo钢渗氮后的接触疲劳寿命,使得失效机理更接近于赫兹理论。