THERMOGRAVIMETRIC STUDY OF EFFECT OF RARE EARTH ON CATALYTIC CARBONITRIDING OF STEEL 20

本文用热重法研究了稀土元素对20钢表面碳氮共渗过程的催渗作用,考察了不同稀土加入量、不同温度对催渗动力学过程的影响。结果表明:共渗速度可提高20—25％;钢表面层碳氮浓度亦有所增加,而且碳氮原子渗入的同时稀土作为活性组元也渗入了钢表面,产生了微合金化效果。     

硫碳氮共渗及稀土的作用

在渗剂中不加稀土和加入不同量稀土的条件下，对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢进行了硫碳氮共渗试验。用金相法和显微硬度法测定了硫碳氮共渗动力学曲线。利用二次离子质谱仪和Ｘ射线光电子能谱仪，对稀土在试样表面分布与存在状态进行了研究。结果表明，适量稀土对硫碳氮共渗具有明显的催渗作用；稀土能渗入钢中，渗入试样表面的稀土以氧化物和固溶态的形式存在；稀土通过促进碳氮硫原子在表面的吸附及破坏表面氮化层，清洁界面，加速硫碳氮共渗     

稀土La对12CrNi3钢碳氮共渗层的影响

本文试验表明,稀土La对12CrNi3钢碳氮共渗过程有活化催渗作用,渗速提高20～25%;表层残余奥氏体量有所增加;耐磨性和弯曲疲劳极限有提高,电子探针能谱证实;在碳、氮原子渗入的同时,稀土La作为活性组元也渗入了铜的表层,通过稀土微合金化作用,改善了钢的性能。     

20CrMnMo钢稀土碳氮共渗工艺的研究

采用滴注方法对20CrMnMo钢进行了稀土(RE)碳氮共渗,研究了稀土对碳氮共渗处理工艺和力学性能的影响,获得了最佳工艺参数。结果表明,稀土元素对20CrMnMo钢稀土碳氮共渗有明显的催渗作用,可使工件的有效硬化层深度加厚,改善工件的冲击性能和耐磨性;提高碳氮共渗温度可使有效硬化层增加;较佳工艺是共渗温度900℃+8g/L稀土配入比例。     

一种复合催渗剂用于氮碳共渗的研究

采用一种由氯化铵、海绵钛、稀土和固态铬酸盐组成的复合催渗剂,对Cr12、3Cr2W8V和35CrMo钢进行了氮碳共渗.测定了渗层的硬度、深度、组织和相结构,并与采用纯稀土催渗剂的效果作了比较.试验结果表明,复合催渗剂对氮碳共渗有明显的催渗效果,并优于纯稀土催渗剂.     

38CrMoAl钢喷丸预处理与稀土催渗等离子多元共渗复合工艺研究

目的探索38CrMoAl喷丸预处理与稀土离子多元共渗复合强化新工艺的效果及其机理。方法通过设计正交实验筛选出最优处理工艺,在最优工艺参数条件下进行对比试验,分别测定渗氮后各试样的表面硬度及渗层厚度,观察其金相组织,利用SEM和能谱分析研究每组试样渗氮层的性能及产生原因。结果 38CrMoAl钢喷丸预处理与稀土催渗离子多元共渗的最优工艺参数为:渗氮温度540℃,氨气流量2.0 L/min,保温时间9 h。38CrMoAl钢试样的最大硬度为1221HV,渗层厚度为355μm。38CrMoAl钢试样的金相显微组织分析表明,喷丸预处理、稀土催渗对等离子多元共渗有促进作用,两者复合工艺的多元共渗作用效果大于单一稀土催渗和等离子多元共渗工艺。38CrMoAl钢试样渗层的能谱检测结果显示,复合处理工艺与单一处理工艺相比,在同一深度渗入的氮、碳、氧元素含量以及渗层深度均有明显提高。结论喷丸预处理与稀土催渗离子多元共渗工艺优于普通多元共渗和稀土多元共渗,喷丸和稀土的复合处理可以显著增强渗层厚度和渗入元素含量,有利于材料表面性能的提升。     

滴注式稀土碳氮共渗工艺研究

用滴注方法在井式电阻炉中研究了含稀土元素的渗剂对20Cr、10钢碳氮共渗过程,分析了工艺过程中的影响因素,以及最佳的稀土碳氮共渗剂配方。实验表明,稀土元素对碳氮共渗有明显的催渗作用,而且可使工件的渗层显著加厚;本实验所得较佳渗剂配方是1000ml甲醇＋24ml稀土＋80g尿素＋160ml甲酰胺＋煤油。     

稀土在渗硼中渗入机制和作用机理的讨论

研究了45钢表面硼稀土共渗,讨论了稀土元素的渗入机制、催渗机理及稀土催渗效果出现最佳值的原因。在硼砂型渗硼剂中加入适量的稀土有利于45钢渗硼层质量、厚度及性能的提高,稀土加入量的最佳值为10%。     

稀土在渗硼中渗入机制和作用机理的讨论

研究了45钢表面硼稀土共渗，讨论了稀土元素的渗入机制、催渗机理及稀土催渗效果出现最佳值的原因。在硼砂型渗硼剂中加入适量的稀土有利于45钢渗硼层质量、厚度及性能的提高，稀土加入量的最佳值为10％。     

碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理在20Cr钢耐火砖模具中的应用

在20Cr钢耐火砖模具表面进行了碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理的生产试验研究.结果表明,复合处理硬化层的硬度梯度较平缓,稀土硼碳氮共渗层、碳氮共渗层以及基体形成了冶金结合,使模具寿命提高了80%以上.     

不锈钢加铁稀土离子硫氮碳共渗工艺的研究

对1Cr18Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢在稀土催渗条件下进行了加与未加辅助铁板的离子硫氮共渗对比试验.试验表明:稀土具有很强的催渗作用.在与辅助铁板的共同作用下,可使奥氏体不锈钢的氮化温度降低60℃,减小了零件的变形;在相同的共渗温度条件下,可使氮化层深度比离子硫氮碳共渗增加30%以上,比未加辅助铁板的稀土离子硫氮碳增加10%.且稀土元素可渗入钢表层,细化渗层组织,促进氮碳化合物弥散细小析出,提高渗层硬度.     

稀土氮碳硼共渗对45钢疲劳性能的影响

研究了稀土氮碳硼共渗对45钢疲劳性能的影响。结果表明，稀土氮碳硼共渗处理后，45钢疲劳寿命显著提高，裂纹形成延迟，裂纹扩展速度降低。表面出现残余压应力和表面硬度提高是稀土氮碳硼共渗处理改善45钢疲劳性能的主要原因。     

30CrNi3钢的稀土催渗研究

对30CrNi3钢进行了稀土氮碳共渗及气体氮化试验,并与常规渗氮结果进行了对比。利用金相显微镜、显微硬度计对渗氮层深度、表面硬度进行检测并分析。结果表明:稀土催渗不仅可以加快渗氮速度,提高耐磨性,而且可以显著提高渗氮层深度及表面硬度。     

稀土对42CrMo钢等离子体氮碳共渗组织及性能的影响

在渗剂中添加稀土,在42CrMo钢表面进行了等离子体氮碳共渗试验,并对渗层的组织形貌、显微硬度及接触疲劳强度进行了测试和分析,研究了稀土对等离子体氮碳共渗层的影响.结果表明,稀土在短时间内的催渗效果优于长时间,本次试验以低于8 h的效果最为明显;稀土有细化晶粒,使渗层组织结合得更加致密的效果,还可提高次表层的显微硬度和接触疲劳强度.     

氯化铵、海绵钛、稀土和固态铬酸盐复合催渗剂的作用与机制

研究了3Cr2W8V、T10和20CrMnTi钢采用氯化铵、海绵钛、稀土和固态铬酸盐复合催渗剂进行氮碳共渗后渗层的组织和成分。结果表明,这种复合催渗剂对上述钢种有明显的催渗作用。其机制为,提高工件表面的洁净度,活化工件表面,促进NH3和C2H5OH分解,吸附炉气氛中的有害物质及改善渗层的组织结构。     

行业动态

1.稀土对碳氮共渗过程中催化及微合金化研究取得进展哈尔滨工业大学与上海材料研究所近年来从事的“稀土对氮碳共渗过程中催渗及微合金化研究”,取得了重要的进展。在碳、氮共渗中加入稀土元素可显著加速扩渗动力学过程,缩短时间约15～20％,并可使共渗表面的碳、氮浓度有所提高,使亚表层的残余奥氏体有所增加,碳化物     

球墨铸铁稀土催渗氮碳共渗动力学及其应用

在常规氮碳共渗基础上加入不同量的自制稀土催渗剂，研究了稀土元素对球墨铸铁氮碳共渗动力学的影响及其催渗机理。用于柴油机球铁曲轴，与常规氮碳共渗相比，可提高渗速５５％，生产率３３％，并使渗层性能明显提高，产品质量稳定，具有显著的经济效益和社会效益。     

20CrMnTi钢压辊深层稀土硼碳氮共渗

对20CrMnTi钢深层稀土硼碳氮共渗工艺进行了研究，并对其共渗层的组织、硬度及耐磨性和耐腐蚀性能进行了测试与分析。结果表明，与碳氮共渗工艺相比，深层稀土硼碳氮共渗层的硬度、耐磨性和耐蚀性明显提高。将其应用于20CrMnTi钢粮机压辊，模具寿命提高了40％，取得了较好的经济效益。     

多元稀土共渗及应用

一、前言稀土元素在化学热处理过程中，具有显著的催化与微合金化的双重作用，一方面可使渗碳、渗氮、渗金属或多元共渗等工艺过程加快，或使渗入温度大大降低；另一方面：稀土渗入钢中可使沉淀的第二相细化和弥散分布，从而使金相组织和性能得到相应改善．由于我国有得天独厚丰富而价廉的稀土资源，以及我国广大热处理工作者创造性劳动，稀土在化学热处理的许多方面已取得令人瞩目的成果，给化学热处理注入了新的巨大的活力，获得了巨大的技术经济效益。二、稀土催渗剂的配制及催渗工艺方法欲将稀土渗入钢件表面，关键是配制出相应的能不断…     

球铁曲轴稀土催化气体氮碳共渗

研究了稀土对球铁曲轴气体氮碳共渗工艺及渗层硬度分布的影响。结果表明：稀土有明显的催渗作用,共渗时间可缩短30％;稀土催渗后,渗层硬度梯度趋向平缓．应用效果表明：稀土催渗的球铁曲轴使用寿命提高10％。