34Cr2Ni2Mo合结钢是珠光体型中碳合金结构钢,由于含有Cr, Mo, V等强渗氮元素,渗氮工艺性良好。强度和韧性均比较高,其应用广泛,用以制作阀杆、轴类、转子、齿轮等。

　　34Cr2Ni2Mo合结钢零件经气体渗碳淬火后,在其渗碳区域表面发现裂纹。借助化学成分分析、硬度测试和金相检验对其开裂的原因进行了分析。结果表明:淬火裂纹仅存在于渗碳层中,渗碳表层碳含量过高,渗碳表层存在的大量块状、网状碳化物是零件表层产生淬火裂纹的主要原因。

　　为了满足实际生产应用中对钢件的表面性能要求,本试验利用一段式气体渗氮法对34Cr2Ni2Mo合结钢表面进行强化处理,以期能够通过调整工艺参数得到丫’单相化合物层,并且进一步提高其表面耐磨性,获得优良的综合力学性能。

　　化合物层相组成主要受氮势影响,当氮势为0.5,0.2时在试样表面可得到接近γ’单相的化合物层：在较高的氮势(KN=1,3)下,ε相含量增加,与渗氮时间和渗氮温度关系不大。渗氮层的疏松和氮化物级别均符合重要零件的要求。硬度分析表明,经过气体渗氮后,34Cr2Ni2Mo合结钢的表面硬度显著地提高,渗氮试样的表面硬度随氮势的升高先升高后降低;随渗氮时间的延长、渗氮温度的升高而升高。利用显微硬度计测得渗氮层深度,其深度随着渗氮时间的延长、渗氮温度的增加而增加,氮势对渗层深度的影响不大。

　　在不同温度下对34Cr2Ni2Mo合结钢进行渗碳处理,研究了耐腐蚀性能和耐磨性能。结果表明:随着渗碳温度的提高,34Cr2Ni2Mo合结钢耐腐蚀性能和耐磨性能均表现出先上升后下降的趋势。从提高耐腐蚀性和耐磨性的角度出发,34Cr2Ni2Mo合结钢优选的渗碳温度为930℃。