金属热处理

作者：刘丽丹, 唐庆, 梁益龙, 张理博, 孙宇莞, 张泷云

单位：1.中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司, 贵州 贵阳 550025; ；2.贵州大学 材料与冶金学院, 贵州 贵阳 550025; ；3.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, 贵州 贵阳 550025; ；4.贵州省材料结构与强度重点实验室, 贵州 贵阳 550025

关键词：M50NiL钢,渗碳,等离子渗氮,脉状组织

研究了M50NiL齿轮钢渗碳后的等离子渗氮温度对脉状组织形成的影响。利用金相显微镜、扫描电镜和自动显微硬度计等分析了碳氮复合渗层的碳氮化物、元素分布、显微硬度等。结果表明:随着离子渗氮温度的降低,表面白亮层厚度逐渐减少,在520、495和470 ℃离子渗氮时白亮层厚度分别约为10、3.6和2.7 μm。渗碳试样的渗碳层厚度接近1900 μm,表层硬度为740 HV0.2,经离子渗氮后试样表层硬度接近1200 HV0.2,比渗碳试样提高62%。经520 ℃离子渗氮后,M50NiL钢复合渗层中存在大量脉状析出物,主要为碳氮化物并在晶界位置聚集。离子渗氮温度由520 ℃降低到470 ℃时,碳氮化物析出相形态进一步改善为以圆形及椭圆形为主,少量以短棒状形态存在,脉状组织基本消除。这种复合渗层组织具有超高硬度,可进一步增加材料表面残余压应力,并且使用时可以避免在脉状组织聚集的晶界快速萌生裂纹,有利于提高构件的接触疲劳和弯曲疲劳强度。

来源：2026年第1期

《金属热处理》期刊编辑部

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