杨松，韩天，许晓静，阮鸿雁，戈晓岚，何志盛，刘庆辉



TD处理42CrMo合金钢制备多孔碳化钒(VC)层

杨松，韩天，许晓静，阮鸿雁，戈晓岚，何志盛，刘庆辉

(江苏大学先进制造与现代装备技术工程研究院，镇江 212013)

利用TD盐浴法，在42CrMo合金钢表面制备多孔碳化钒层，并探究多孔结构的形成机理。设计4%、6%、8%、10%和12%五种不同质量分数Al含量的盐浴剂。采用SEM、EDS、XRD和显微硬度计等，对950℃×4 h渗钒后试样的渗层形貌、横截面、成分、表面硬度和盐浴剂粉末进行检测分析。结果表明：4%和12%Al含量的盐浴剂会严重腐蚀材料基体，表面未生成VC层；6%，8%和10%Al含量的盐浴剂可在基体表面生成多孔状VC层，厚度分别为8，8和6 µm，渗层维氏硬度在950~1 150，约为基体硬度(450)的2.5倍；VC层的生长过程为：微量的V原子进入基体，使奥氏体中C原子的固溶度降低，溢出的C原子聚集在晶界处并沿着晶界向外迁移，从而与盐浴剂中的V原子生成VC晶粒，进而在晶界处形成“凸”型VC形貌，多孔组织结构也随之形成；随Al含量增加，VC晶粒择优向I(200)晶面生长，孔洞尺寸逐渐增大。

42CrMo；多孔VC层；盐浴渗钒；形成机理；腐蚀

42CrMo钢是用于制造强度要求很高的锻造零件的中碳合金钢种。其强度高、淬透性好、韧性好，通常用来制造机车车辆牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、发动机气缸、受载荷极大的连杆及弹簧夹、石油深井钻头与打捞工具、武器炮管和汽车零件等重要零件。我国高速客车常常将42CrMo钢作为机车传动空心轴的首选材料之一，其一旦发生失效，将会造成重大的人员和经济损失。其失效主要形式为摩擦磨损失效，而表面强化处理是增强其摩擦磨损性能的最直接有效方式。……