【摘 要】
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为解决高温渗铝存在的基体组织粗化及离子渗氮效率低等问题，研发了离子铝氮复合渗。本研究以调质态42CrMo钢为材料，先采用电解硝酸铝法在工件表面沉积氢氧化铝膜，然后进行离子渗氮处理，在不影响基体组织性能的前提下，研发了离子铝氮复合渗创新技术。采用SEM、光学显微镜、EDS、XRD、显微硬度计、电化学工作站、摩擦磨损测试机及三维轮廓仪等测试手段，对离子铝氮复合渗层进行测试分析。研究结果表明，离子铝氮复
【机 构】
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常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金（21978025，51774052）； 江苏省第三期优势学科建设项目（PAPD-3）； 江苏高校品牌专业建设工程资助项目（TAPP）； 江苏省研究生科研与实践创新计划（SJCX22＿1327，KYCX22＿2979）资助项目；
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为解决高温渗铝存在的基体组织粗化及离子渗氮效率低等问题，研发了离子铝氮复合渗。本研究以调质态42CrMo钢为材料，先采用电解硝酸铝法在工件表面沉积氢氧化铝膜，然后进行离子渗氮处理，在不影响基体组织性能的前提下，研发了离子铝氮复合渗创新技术。采用SEM、光学显微镜、EDS、XRD、显微硬度计、电化学工作站、摩擦磨损测试机及三维轮廓仪等测试手段，对离子铝氮复合渗层进行测试分析。研究结果表明，离子铝氮复合渗处理后，试样表层高效形成了多层次化合物渗层，在（520 ℃/4 h）工艺条件下，化合物层由17.24 μm增加到51.23 μm，提升约3倍；有效硬化层由175 μm增加到1050 μm，提升约6倍。同时，化合物层中形成了高硬度AlN及FexAl相；表面硬度由离子渗氮750 HV0.025提高到1250 HV0.025；渗层耐蚀耐磨性比离子渗氮大幅度改善，腐蚀速率由5.42 μm/a降低到1.23 μm/a；摩擦系数由5.2降低到2.9，磨痕明显变窄变浅，表面未有明显磨损裂纹。本研究首次采用沉积氢氧化铝膜作为预处理，成功研发了高性能离子铝氮复合渗技术。
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