微动是发生在接触表面上极小振幅的运动，微动磨损是微动损伤的主要形式之一。微动磨损现象在机械行业、航天航空、电力工业、交通运输等领域非常普遍。提高零件表面硬度可以在一定条件下减少零件的微动磨损。实验发现45钢经不同表面处理后均能不同程度地提高抗微动磨损性能，其中氮化比原始状态的45钢提高了约3倍。18Cr2Ni4WA低合金钢具有良好的力学性能，热处理后抗拉强度可达1080MPa，屈服强度为930MPa，伸长率约为11%，冲击吸收功为78J，经常应用于性能要求高、处于振动和噪声的工作环境中，很容易产生微动损伤。为了提高18Cr2Ni4WA钢零件的可靠性，对其微动磨损及防护进行研究是十分必要的。近年来激光淬火得到广泛应用。然而针对氮化激光复合处理对18Cr2Ni4WA钢抗微动磨损性能的影响鲜有报道。本文针对氮化激光复合处理对18Cr2Ni4WA抗微动磨损性能的影响进行了研究。

实验材料为18Cr2Ni4WA钢，对试样分别进行渗氮+激光表面淬火和正火+高温回火两种热处理。渗氮+激光表面淬火复合处理工艺为：900℃×1h空冷→650℃×3h→900℃×1h油淬→580℃×1.5h→520℃×20h渗氮→540℃×20h渗氮→激光表面淬火(激光功率1600W，扫描速度250mm/min，光斑尺寸10mm×2mm)，处理后表面维氏硬度约为780HV；正火+高温回火处理工艺为：900℃×1h空冷→650℃×3h，处理后维氏硬度约为280HV。对偶件用Optimol公司提供的GCr15钢球，直径为10mm，硬度62～63HRC。为了研究氮化激光复合处理对18Cr2Ni4WA钢抗微动磨损性能的影响，分别探讨了载荷和振幅对微动磨损体积的影响。实验选用点接触形式在SRVⅣ微动磨损实验机上进行，实验条件为：室温、无润滑，载荷分别为50、100和200N(振幅100μm，频率80Hz，时间60min)；振幅分别为100、150和200μm(载荷200N、频率80Hz、时间60min)。

氮化激光复合处理试样的表面硬度约为780HV，抗微动能力约为正火+高温回火处理试样的3.3倍左右，可用于提高零件抗微动磨损性能；微动磨损体积随着载荷和振幅的增加而增大，磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。