不锈钢2cr13 2Cr13钢系高铬马氏体不锈钢,具有较高的疲劳强度和良好的综合性能,主要用于塑性要求较高及承受冲击载荷的零件,如汽轮机叶片、大型轴流式压缩机叶片、阀体、紧固件、轴泵套、轴承、耐蚀刃具等。但由于2Cr13钢含碳量较低,耐磨和耐蚀性较差,在一些耐磨和耐蚀性要求较高的场合,必须经表面强化后才能使用。目前,已出现了一些利用表面强化技术改善2Cr13不锈钢摩擦磨损性能的报导,采用气体渗氮处理不锈钢主要集中奥氏体不锈钢和双相不锈钢,而对马氏体不锈钢进行气体渗氮的相关研究及报导尚不多见。用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射(XRD)仪及显微硬度计对经气体渗氮处理的2Cr13钢试样进行了组织结构分析,并利用销2盘摩擦磨损试验机对渗氮的盘与未渗氮销摩擦副进行摩擦磨损试验。结果表明,520℃×20h渗氮可使2Cr13马氏体不锈钢的渗氮层深度达到165μm,处理后试样的显微硬度约为处理前的215倍。处理后试样的耐磨性能得到了较大的提高,渗氮盘试样的磨损表面未出现裂纹,而未渗氮销的磨损表面存在严重的裂纹。

    摩擦磨损试验采用销2盘式(УТИTB21000)真空摩擦磨损试验机,摩擦副由在水平面内转动的盘和位于其上方的固定销组成,它们之间构成点面接触,销试样采用未渗氮的2Cr13钢,端面为球形(半径为415mm)。试验条件为滑动线速度018m/s,法向载荷30N,试验在无润滑条件下大气环境中进行,磨损距离为2000m,利用FormTalysurfPGI1240型表面轮廓仪测量磨痕宽度和深度并以此计算磨损体积损失。