18Cr2Ni4WA屬于高強(qiáng)度合金鋼，可滲碳用，也可以調(diào)質(zhì)用，還可以調(diào)質(zhì)后滲氮處理用。為了提高零件的耐磨性，研究者們進(jìn)行了大量研究。近年來由于激光淬火與常規(guī)淬火相比，具有硬化層硬度高、組織細(xì)小、缺陷密度高、淬火應(yīng)力和變形小、可對復(fù)雜形狀零件實(shí)施局部強(qiáng)化處理等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。然而針對氮化激光復(fù)合處理對18Cr2Ni4WA鋼耐磨性的影響鮮有報(bào)道。本文針對氮化激光復(fù)合處理對18Cr2Ni4WA鋼耐磨性能的影響進(jìn)行了研究。
實(shí)驗(yàn)在SRVⅣ微動(dòng)磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，選用點(diǎn)接觸形式進(jìn)行試驗(yàn)。對偶件采用Optimol公司提供的Φ10mm GCr15鋼球，硬度62～63HRC。正火+高溫回火處理的工藝為：900℃×1h空冷→650℃×3h；滲氮+激光表面淬火處理的工藝為：900℃×1h空冷→650℃×3h→900℃×1h油淬→580℃×1.5h→520℃×20h滲氮→540℃×20h滲氮→激光表面淬火(激光功率1600W，掃描速度：250mm/min，光斑：10mm×2mm)。實(shí)驗(yàn)前，所有試樣均進(jìn)行拋光處理，使試樣表面粗糙度Ra=0.04μm，在實(shí)驗(yàn)前后均用丙酮進(jìn)行超聲波清洗。為了研究氮化激光復(fù)合處理對18Cr2Ni4WA鋼耐磨性的影響，分別探討了載荷和滑動(dòng)速度對滑動(dòng)磨損量的影響。實(shí)驗(yàn)均在室溫、無潤滑劑條件下進(jìn)行，其他實(shí)驗(yàn)條件為：載荷分別為50、100和300N(速度0.05m/s，振幅1mm，時(shí)間30min)；速度分別為0.02、0.04、0.06和0.08m/s(載荷100N，振幅1mm，時(shí)間30min)。
氮化激光復(fù)合處理試樣的表面硬度約為780HV，比常規(guī)滲氮處理硬度提高約50HV。磨損體積隨著載荷和滑動(dòng)速度的增加而增大；滲氮激光復(fù)合處理試樣的耐磨性較好，可用于提高零件耐磨性；磨損機(jī)理主要為粘著磨損和磨粒磨損。