奥氏体不锈钢低温气体渗碳后的组织性能

采用自主研发的低温气体渗碳炉对AISI316和AISI304奥氏体不锈钢进行低温气体渗碳处理,在不损害原有耐蚀性的基础上,增加其表面强度,提高其耐磨性。运用金相、硬度和XRD表征奥氏体不锈钢的渗碳层的组织,采用电化学工作站检测其耐蚀性能,采用摩擦磨损试验检测其耐磨性。结果表明,470℃低温气体渗碳处理的AISI316和AISI304奥氏体不锈钢,表层硬度从250HV0.25 N增加到800~1 000 HV0.25 N,有效硬化层都达到36μm以上,耐磨性提高2~3倍,耐蚀性能基本不变。     

AISI316奥氏体不锈钢低温渗碳层的组织及耐蚀性

为了提高奥氏体不锈钢的表面硬度并保持其良好的耐蚀性,采用自主开发的低温渗碳工艺对AISI316奥氏体不锈钢进行渗碳处理。运用金相显微镜和显微硬度计表征了渗碳强化层组织,通过电化学试验检测了渗碳强化层的耐蚀性。结果表明:渗碳温度越高,渗碳强化层表面硬度越高,耐蚀性越差;经过470℃低温渗碳处理的AISI316奥氏体不锈钢表面硬度从原来的300 HV0.25 N增加到800～1 000 HV0.25 N,有效硬化层达36.1μm,而其耐蚀性保持不变。     

2Cr13不锈钢表面固相渗碳后的组织与性能

传统的固相渗碳法渗速慢,加入催渗剂会产生阻挡层,且渗层质量不易控制.常用的渗碳工艺如离子渗、气体渗和盐溶渗均存在一些不足.采用一种新型固相渗碳方法用灰口铸铁HT300中的片状石墨对2Cr13不锈钢进行表面改性,用XRD、SEM、微观硬度计、ML-100干式销盘两体磨料磨损试验机等分析了新型固相渗碳层的物相组成、微观组织、微观硬度和耐磨性,使用CS350电化学工作站测试了其耐蚀性能.结果表明:在1 120℃保温10 h,850℃保温1h条件下固相渗碳,可在2Cr13不锈钢表面原位生成碳化铬颗粒.原位反应层主要分为两个区域:晶界碳化物细小断续区和晶界碳化物粗大连续区,显微硬度呈梯度分布,最高可达1 082 HV1N.渗碳后表层耐磨性提高了4倍,耐蚀性能有所下降.     

奥氏体不锈钢离子渗碳后的腐蚀行为

为了提高奥氏体不锈钢零件的使用寿命,利用低温离子渗碳技术对AISI 316L奥氏体不锈钢进行了表面渗碳处理.用X射线衍射仪和光学显微镜分析了渗碳层的微观组织结构,用显微硬度计测试了渗碳层的硬度分布,通过电化学极化曲线测试技术和化学腐蚀试验研究了离子渗碳AISI 316L不锈钢的腐蚀行为.渗碳层为单相碳过饱和奥氏体固溶体,由此明显提高了AISI 316L不锈钢的抗腐蚀性能,渗碳层硬度梯度平缓,表面显微硬度高达900 HV.结果表明,奥氏体不锈钢低温离子渗碳处理不仅提高了其表面硬度,而且提高了不锈钢表面的耐腐蚀性能,从而提高了其使用寿命.     

奥氏体不锈钢镀纯铁、氟化处理后低温气体渗碳层的硬度和耐蚀性能

奥氏体不锈钢硬度低,使用寿命短,表面附着的钝化膜妨碍了其低温渗碳。采用电镀纯铁和氟化法对其表面进行处理,去除表面钝化膜后,500℃气体渗碳。结果表明:氟化处理比电镀纯铁去除钝化膜的效果好,2种前处理后低温气体渗碳层表面硬度均有明显提高,可满足构件硬度为600～800 HV的需求;渗碳层厚度均匀,耐蚀性略有提高。     

硬化工艺对双辉渗银不锈钢膜层结构及性能的影响

不锈钢双辉渗银处理获得的渗银层硬度较低且不耐磨,因此设计硬化方案对渗银不锈钢进行硬化,以改善其耐磨性。采用等离子氮碳共渗技术进行渗银层的改性工作,对不同工艺下膜层的微观形貌、成分及物相构成进行了分析,并对比了其硬度及磨损性能。两种硬化工艺下测得的硬度及磨损试验数据如下:渗银处理(×3h)+渗氮碳处理(×10h)工艺制备的试样表面硬度值为283HV0.025,15s,平均摩擦系数为0.4287,磨损失重为12.9mg;渗氮碳处理(×10h)+渗银处理(×3h)工艺制备的硬度值为544HV0.025,15s,平均摩擦系数为0.4266,磨损失重为11.5mg。可以看出渗银处理(×3h)+渗氮碳处理(×10h)工艺未提升渗银不锈钢的表面硬度,渗氮碳处理(×10h)+渗银处理(×3h)工艺将渗银不锈钢的表面硬度提升了近1倍。两种硬化工艺对渗银不锈钢的耐磨性能略有改善。     

Ti_2AlNb合金等离子渗碳及其抗冲蚀性能的研究

通过双辉等离子渗金属技术对Ti2Al Nb合金进行等离子渗碳,采用扫描电镜、X射线分析和线扫描等手段来分析渗碳层的微观形貌、元素分布和表面相组成,并且利用冲蚀磨损试验来对比两者的抗冲蚀磨损性能。结果表明,等离子渗碳可以在基体表面形成一个大约30μm的渗碳层;基体显微硬度为393 HV0.1,渗碳层的硬度则达到979 HV0.1;Ti2Al Nb合金抗冲蚀磨损能力在渗碳后有了明显提升。     

等离子表面高铬高碳耐磨层的研究

采用等离子表面合金化技术,在20钢表面渗铬,并进行双辉等离子渗碳,形成高铬高碳合金层.利用GDS、XRD、OM、SEM研究了合金层成分、相组成及组织形貌,并通过摩擦试验对合金层耐磨性进行了分析.研究结果表明:表面高碳高铬层含铬量和含碳量以及碳化物的质量分数(40%以上)高于一般冶金高铬铸铁;渗层主要包含M23C6和M7C3型碳化物,这些碳化物均匀弥散分布,尺寸通常在1μm左右,并无共晶碳化物组织;合金层表面显微硬度达到1000～1600 HV,耐磨性比GCr15轴承钢提高8.6倍.     

钛铝基合金离子碳氮共渗及其耐磨性的研究

为提高TiAl基合金的耐磨性及抗高温氧化性,利用渗氮在TiAl基合金表面形成氮化物,以提高耐磨性;渗碳形成致密且与基体结合牢固的碳化物层,提高抗高温、抗氧化性;将二者结合,采用辉光离子碳氮共渗的方法,研究了渗层的相结构组成、不同工艺参数对TiAl基合金离子碳氮共渗后渗层厚度以及表面硬度和耐磨性的影响.结果表明:TiAl基合金共渗层是由碳氮化合物层与过渡层组成的复合相结构;随共渗温度的升高和时间的延长,渗层厚度增加;与未经共渗处理的试样相比,表面硬度及耐磨性显著提高.X射线衍射结果显示,渗层主要由TiC,TiN,AlTi3,Al2O3等组成.     

304奥氏体不锈钢粉末渗硅层的结构和性能

为了提高高镍铬含量不锈钢的抗渗碳性,探索了奥氏体不锈钢表面的渗硅效果.通过扩散处理,在304奥氏体不锈钢表面获得了结构致密的渗硅层.应用SEM电镜和EDS能谱分析、显微硬度测定等方法观察了渗硅层的微观结构及其性能.结果表明,渗硅层厚度达50μm以上,为典型的柱状晶结构;渗层晶粒中由里到外的硅浓度分布区间为12.24%～20.93%;相应的微观组织的细密程度由表及里呈梯度分布,与基体结合处呈纳米晶结构;显微硬度由里到外在406～477 HV1N.缺口断裂法试验结果表明,渗硅层与钢基体结合十分良好.     

乙烯裂解炉管的渗碳与抗渗碳

介绍了乙烯裂解炉管的渗碳过程及其危害性，从炉管材料的成分设计，炉管的表面处理，乙烯裂解工艺的控制等方面讨论了炉管的抗渗碳措施及其研究进展。     

无碳化物贝氏体钢渗碳后的深冷处理

采用热磁分析、显微硬度分析与直读光谱分析等相结合的方法,对无碳化物贝氏体钢进行渗碳后的深冷处理工艺优化。结果表明:无碳化物贝氏体钢在1193K渗碳空冷后,测试有效硬化层样品的热磁曲线,可以得到有效硬化层的深冷处理温度宜低于134K。经123K深冷处理和463K回火,有效硬化层残留奥氏体含量约为12.2%(质量分数)。通过深冷处理使渗碳钢近表面层得到显著硬化,再经低温回火使近表面层硬度均达到810HV_(1.0)左右,渗碳钢的硬度梯度分布趋于合理。     

钎具钢23CrNi3Mo渗碳规律及显微组织研究

采用固态渗碳法,从碳浓度分布、表面碳含量、渗碳层深度和显微组织等方面着手,研究了不同渗碳温度和渗碳时间下23CrNi3Mo钢的渗碳规律及显微组织状态．结果表明,23CrNi3Mo渗碳过程中,渗碳温度选择910～930 ℃时表面碳浓度较高,利于渗碳过程中碳原子由表面向心部的扩散．在渗碳过程中,表面碳浓度应控制在0.80％～0.90％,碳浓度≥0.90％时,在淬火过程中易出现残余奥氏体,表面硬度下降,降低钎具的使用寿命．     

氮基气氛渗碳碳势控制研究EI

以平衡理论为基础，建立控气氛渗碳的Ｅ－ＣＯ－Ｔ三参数碳势数学模型，在２５ｋＷ井式炉上进行碳势控制的试验研究。Ｎ＿２＋ＣＨ＿３ＯＨ＋Ｃ＿６Ｈ＿６生成直生式氮基渗碳气氛，采用自行研制的ＭＣＣ－１０３Ｃ微机温度碳势控制仪控制炉内气氛碳势。碳势控制精度可达０．００３５％，温度精度±１Ｃ。     

Q235表面预处理中温渗碳特性

将Q235表面脱碳处理后,进行氧化还原处理,对其表面进行SEM观测,在处理试样的表面出现亚微米晶粒及在晶粒中存在纳米层状结构。在滴注式渗碳炉中,在750℃温度中进行不同时长的渗碳,升温至900℃保温5 min后淬火。测量显微硬度,用SEM、金相显微镜进行组织观察,测量渗碳厚度。结果表明,表面预处理对渗碳有明显的加速作用。     

不锈钢与渗碳钢惯性摩擦焊接头的组织与性能

目的 研究0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢与20CrMnMo渗碳钢的惯性摩擦焊焊接接头的组织与力学性能。方法 通过金相、能谱分析、显微硬度、拉伸试验对焊接接头进行组织与力学性能分析。结果 焊接试样上0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢一侧飞边尺寸比20CrMnMo渗碳钢一侧飞边小;焊接接头熔合区仅为50 μm,熔合线附近元素扩散层很窄,其中0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢仍为奥氏体组织,20CrMnMo钢组织由铁素体与珠光体转变为马氏体与索氏体,20CrMnMo一侧热力影响区组织为细小的片状珠光体与铁素体;焊缝区的显微硬度为358HV,高于2种母材;焊接接头抗拉强度大于590 MPa,断后伸长率大于32%,断裂位置均在0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢母材一侧。结论 采用惯性摩擦焊工艺可实现不锈钢与渗碳钢的高强连接。     

真空渗碳处理38CrMoAl渗氮钢的微观组织及氢脆敏感性分析

为了满足汽车轻量化对材料性能的要求,选择齿轮用38CrMoAl渗氮钢作为测试材料,以电化学充氢方法与慢应变拉伸相结合的方式测试了真空渗碳(Vacuum Carburizing,VC)试样的氢脆敏感性,同时与淬火+低温回火态(Quenching+ Low-Tempering,QL)处理试样进行了比较.研究结果表明:QL试样中形成了均匀形态的低碳回火马氏体;VC试样渗碳层中以高碳回火马氏体为主,存在少量的残余奥氏体.VC试样在表面部位的最大硬度达到了732 HV;QL试样在450 HV附近.对QL试样进行充氢后表现出了与初始试样接近的拉伸强度,而断后伸长率显著减小,计算相对断后伸长率差异得到QL试样氢脆敏感性指数(HEI)为54.3％.对38CrMoAl渗氮钢进行渗碳处理后会引起其氢脆敏感性的快速提高.对QL试样充氢处理后试样产生了更明显的脆性断裂,表现出了与高强度马氏体钢氢致断裂相近的特性;充氢后VC试样在断裂后形成了许多韧窝状的结构,呈现韧性断裂的特性.     

Cr12MoV钢CD渗碳后等温淬火组织中的残余奥氏体

Ｃｒ１２ＭｏＶ钢经渗碳等温淬火，渗层和心部组织中的残余奥氏体已占较大比例，但这两区域的γ＇数量变化规律相反，反映了该区域成分和组织变化的特殊性，从而构成高碳高合金钢ＣＤ渗碳等温淬火组织的一个重要研究方面。     

TiAl基合金表面改性对高温抗氧化性的影响

研究了渗碳处理ＴｉＡｌ基合金试样的高温氧化行为，发现渗碳处理可以在ＴｉＡｌ基合金试样表层形成致密的多层结构的渗碳层，并发生表层Ａｌ、Ｔｉ重新分配。致密的渗碳层具有良好的高温抗氧化性和高温热稳定性，同时，Ｔｉ、Ａｌ重新分配形成的富Ａｌ最外层也能进一步提高合金的抗氧化性。     

新型高合金齿轮渗碳钢渗层淬透性研究

本文利用端淬试验法和剥层试验法研究了新型高合金钢17CrN iMo6的渗层淬透性,旨在找出参考含碳量的影响因素,绘制出了17CrN iMo6钢的渗碳层的淬透性曲线和参考含碳量曲线,以及不同J距离处的硬度延层深的变化曲线,结果表明,渗碳齿轮淬火后从表面到有效硬化层深度界限硬度550HV相对应的含碳量不是一个固定值,随着合金成分、淬火冷却状况及工件尺寸大小而变化。