材料研究学报

作者：于兴福, 西克宇, 张宏伟, 王全振, 郝天赐, 郑冬月, 苏勇

单位：1.沈阳工业大学机械工程学院 沈阳 1108702.民航东北地区空中交通管理局气象中心 沈阳 1101693.沈鼓集团股份有限公司 沈阳 1108694.沈阳化工大学机械与动力工程学院 沈阳 110142

关键词：金属材料,7Cr7Mo2V2Si钢,离子渗氮,扩散处理,硬度,摩擦磨损

基金：辽宁省教育厅项目(JYTMS20231194)

对7Cr7Mo2V2Si钢表面进行离子渗氮，研究了渗氮后的扩散处理对其微观组织、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明，在520 ℃对7Cr7Mo2V2Si钢表面渗氮后，渗层的深度约为186 μm，沿渗氮表层的晶界析出了较多的脉状组织。在550 ℃扩散处理使7Cr7Mo2V2Si钢渗氮层的脉状组织减少、渗氮层的深度增加。扩散处理10、20和30 h，渗氮层的深度分别提高了15.59%、24.73%和36.02%。高温扩散处理后，在钢中产生了回火马氏体组织。回火马氏体组织能阻止晶粒的滑移和塑性变形，使钢的强度和韧性提高。未渗氮试样的平均硬度为674.8HV，离子渗氮处理后试样的最高硬度为1276.4HV。离子渗氮使7Cr7Mo2V2Si钢的耐磨性能显著提高。未渗氮的试样其磨损表面产生了较多犁沟和剥落坑，离子渗氮使磨损程度降低、犁沟变浅和剥落坑减少。与未渗氮的7Cr7Mo2V2Si钢相比，在520 ℃离子渗氮使磨损量降低了59.48%，摩擦系数降低了26.63%。在520 ℃离子渗氮后再进行不同时间的扩散处理，使7Cr7Mo2V2Si钢的硬度和耐磨性降低但是表面硬度仍比未渗氮的高。与只渗氮的试样相比，扩散处理30 h后表面最高硬度由1276.4HV降低到881.5HV，平均摩擦系数从0.4731提高到0.5939，磨损量从4.7 mg增加到9.3 mg。

来源：2025年第3期

《材料研究学报》期刊编辑部

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