GCr15钢低温离子渗硫层的减磨性能

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和UMT摩擦磨损试验机等设备对不同表面处理的GCr15钢的摩擦磨损性能进行了研究和分析。结果表明：相比碳氮共渗处理的GCr15钢，碳氮共渗+低温渗硫处理后的GCr15钢表面形成了以FeS为主的渗硫层，摩擦因数和体积磨损率较未处理试样有明显降低，可显著提高轴承材料表面的抗擦伤、抗咬合的能力，从而延长轴承零部件的使用寿命。通过摩擦磨损表面形貌分析，磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损。     

轴承钢低温离子渗硫层的微观组织分析

对经过表面碳氮共渗和低温离子渗硫处理的轴承钢显微组织进行了观察和分析，并将其与单一碳氮共渗试样、原始淬火态试样的微观组织进行对比。该研究以较低温度对轴承钢进行离子渗硫处理，可以避免轴承钢回火软化，且固体硫粉作为硫源有效降低了对环境的污染，在渗硫工艺方面进行了有益的探索。试验结果表明：碳氮共渗和低温渗硫处理后GCr15轴承钢表面形成了复合渗硫层，其微观形貌呈现凹凸不平的颗粒状，经过处理后表面洛氏硬度略有下降；能谱仪测试结果表明渗硫层的成分主要由Fe、S、O等元素组成。