35CrMo钢硫氮共渗层的摩擦学性能

车延岗^1,2，袁静静³，刘沅东¹，马向东³

1. 中国地质大学(北京)工程技术学院2. 中国地质科学院勘探技术研究所3. 中国矿业大学(北京)材料系

摘 要：目前,低温离子渗硫技术在石油钻杆丝扣上的应用还没有先例。应用离子渗氮与离子渗硫技术,在35CrMo钢表面制备了硫氮共渗复合层。采用自制的球-盘磨损试验机,在含铜润滑脂润滑条件下,对比研究了离子渗氮层与硫氮共渗层的摩擦磨损性能;采用白光干涉仪和扫描电子显微镜观察了表面改性层和磨损表面的形貌,利用纳米压痕仪测量了渗层的硬度和弹性模量,用X射线光电子能谱研究了磨损表面边界润滑膜的元素成分及其含量随深度的变化。结果表明,35CrMo钢经硫氮共渗处理后,表面比较粗糙,硬度较低,符合理想的摩擦表面要求;硫氮共渗层有了渗氮层的支撑,其减摩耐磨性能在低速低载下优于渗氮层,满足钻杆接头的使用性能要求。

关键词：摩擦学性能;硫氮共渗层;离子渗氮;含铜润滑脂;35CrMo钢;