0Cr17Ni4Cu4Nb属于马氏体沉淀硬化,它是通过固溶+时效达到强化,时效时从固溶后得到的马氏体基体上沉淀析出金属间化合物、富铜相、碳化物等析出相,从而使钢得到强化。
该钢具有优良的耐蚀性、较高的硬度和一定的耐磨性,适用于制造400℃以下工作的高强度耐腐蚀零件,在航空工业中应用较为广泛,一般用来制作齿轮、螺栓等。但是,在某些化学、机械以及酸、碱、高温等耐磨性及耐蚀要求高的环境中,其耐磨性仍不能很好地满足要求。渗氮处理是提高马氏体时效钢这些性能很有前途的方法。但是,目前对0Cr17Ni4Cu4Nb钢进行离子渗氮的研究较多,对0Cr17Ni4Cu4Nb钢进行渗氮的报道较少。
对0Cr17Ni4Cu4Nb钢在固溶和固溶+时效两种不同的渗氮工艺试验,探讨了工艺温度、氨分解率、原始组织对该材料渗层深度、渗氮后组织和性能的影响。得出的结论是:
1)0Cr17Ni4Cu4Nb钢在540℃进行气体渗氮的性能优于480℃,540℃渗氮后,渗氮层深度可以达到0.15mm,表面硬度≥870HV,更重要的是表面脆性低。
经固溶+时效+渗氮和固溶+渗氮两种工艺方法处理后,得到的渗氮层深度、表面硬度及心部硬度基本相同,可考虑固溶后直接渗氮,以缩短生产周期,节约能源。
3)对0Cr17Ni4Cu4Nb钢固溶+时效或固溶后进行渗氮处理可明显提高其耐磨性和疲劳强度。