圖10 N元素離子注入層物相組織及硬度

Fig.10 Phase structure and hardness of N ion implantation layer

鑒于純Cr涂層硬度較低，為滿足8Cr4Mo4V鋼服役需求，文獻(xiàn)[42]利用微弧氧化技術(shù)在8Cr4Mo4V鋼表面沉積了不同厚度的CrN涂層，其硬度如圖12所示，CrN涂層硬度最高達(dá)20 GPa以上，相較于文獻(xiàn)[12]中8Cr4Mo4V鋼基體硬度(11 GPa)，提高了80%以上，這將顯著提高材料耐磨性。另有研究顯示，CrN涂層可顯著提高材料耐蝕性不過8Cr4Mo4V鋼該涂層的耐蝕性目前缺乏相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)。

鑒于純Cr涂層硬度較低，為滿足8Cr4Mo4V鋼服役需求，文獻(xiàn)[42]利用微弧氧化技術(shù)在8Cr4Mo4V鋼表面沉積了不同厚度的CrN涂層，其硬度如圖12所示，CrN涂層硬度最高達(dá)20 GPa以上，相較于文獻(xiàn)[12]中8Cr4Mo4V鋼基體硬度(11 GPa)，提高了80%以上，這將顯著提高材料耐磨性。另有研究顯示，CrN涂層可顯著提高材料耐蝕性不過8Cr4Mo4V鋼該涂層的耐蝕性目前缺乏相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)。

圖12 不同厚度CrN涂層的硬度

Fig.12 Hardness of CrN coating with different thickness

3.3 噴丸強化技術(shù)

噴丸強化是一種應(yīng)用較為普遍的低成本表面處理技術(shù)，可使材料表面發(fā)生不均勻塑性變形，產(chǎn)生壓應(yīng)力，形成應(yīng)變強化層和殘余壓應(yīng)力層。文獻(xiàn)[35]開展了8Cr4Mo4V鋼表面噴丸強化技術(shù)研究，并深入探討了相關(guān)機制。噴丸強化層距表面50 μm處和基體的TEM衍射襯度像分別如圖13a和圖13b所示，可以看出噴丸導(dǎo)致表層馬氏體發(fā)生強烈塑性變形，導(dǎo)致強化層的板條馬氏體邊界較為模糊，而基體板條界面清晰。噴丸強化層距表面不同深度處的{111}晶面上位錯密度統(tǒng)計結(jié)果如圖13c所示，噴丸強化層位錯密度較基體高約1倍，并且隨深度增加逐漸下降。