谢春洋，孔德军, 2



Cr12MoV钢渗硼后的组织与性能分析

谢春洋1，孔德军1, 2

(1. 常州大学机械工程学院，常州 213164；2. 常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室，常州 213164)

为提高冷作模具钢表面性能，对Cr12MoV钢进行盐浴渗硼处理，形成了约55 μm的渗硼层，据此讨论液体渗硼对钢材表面性能的影响机理。采用扫描电镜及其配置的能谱分析仪对材料表面−界面形貌和元素分布进行表征，通过X射线衍射仪测试其表面物相，并利用应力分析仪对渗硼层表面残余应力进行测试。结果表明：渗层表面出现大量孔洞，化学元素分布均匀，形成了高硬度的硼化物；结合界面化学元素发生了相互扩散，形成梯度分布，硼化物为齿状特征；渗硼处理后表面残余应力由拉应力变为压应力，可降低渗硼层裂纹扩展倾向。

Cr12MoV钢；渗硼处理；表面−界面；面扫描；线扫描；残余应力

Cr12MoV钢具有热处理变形小、耐磨性高、承载力大等优点，在大中型冷作模具中得到广泛应用[1]，包括冲截用模具、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等，其工作部分承受很大的压力、弯曲力和摩擦力。作为莱氏体钢，Cr12MoV钢的凝固组织中存在大量过剩的共晶碳化物，热处理其表面易产生裂纹[2−3]。因此，需要采取表面改性处理的方法以提高冷作模具的表面力学性能[4−5]，包括制备表面涂层、渗氮、渗碳和渗硼等工艺，其中渗硼处理具有成本低、工艺成熟等优点，其所形成的渗硼层有优异的耐磨性、较好的耐蚀性和抗高温氧化性[6−8]。其中盐浴渗硼处理可以通过调整渗硼盐浴的配比，控制渗硼层深度、硬度和组织结构[9−10]。……