中国科学院材料磨损与防护重点实验室/先进润滑与防护材料研究发展中心知识库

齿轮作为航空发动机的主要传动部件之一，在服役过程中齿面易发生磨损失效，无法完全满足航空 发动机的需求，因此采用表面处理的方法来提高航空齿轮钢磨损性能。对 16Cr3NiWMoVNb 齿轮钢表面 进行低温离子渗氮处理，通过扫描电子显微镜、X 射线电子能谱仪等分析了不同电压对其表面组成及结构、 硬度、摩擦学和耐腐蚀性能的影响。结果表明：等离子渗氮处理后在 16Cr3NiWMoVNb 齿轮钢表面形成了 间隙固溶体，经 900 V 电压渗氮处理后的表面硬度由原来的 269 HV 提高到 325 HV，且渗氮后的样品截面 硬度呈现下降的趋势，其磨损率相比原样品降低了近 50%；在质量分数为 3. 5% 的 NaCl 溶液中，渗氮后试 样的阳极极化曲线呈现出活化溶解、自钝化等特征，经 850 V 电压处理后腐蚀电位由未渗氮的−726. 18 mV 提高至−410. 68 mV，耐腐蚀性能得到显著改善。因此，对航空用齿轮钢，采用低温离子渗氮表面处理 的方法可提高其耐磨性和耐腐蚀性。