稀土La2O3对45钢渗硼层性能的影响

目的研究渗硼剂中稀土氧化物La_2O_3的添加量对45#钢渗硼层厚度及性能的影响。方法通过在渗硼剂中添加质量分数为0%、5%、10%的La_2O_3,对45#钢在850℃进行4h渗硼处理,利用金相显微镜观察渗硼层的形貌并测试其厚度,利用XRD分析渗硼层的物相结构,利用显微硬度计、磨损试验机、电化学工作站对渗硼层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及脆性进行测定及衡量。结果 45#钢渗硼后,硬度显著提高,且在渗剂中加入5%和10%的La_2O_3进行渗硼后,渗硼层厚度及硬度较渗剂中不加La_2O_3均有明显增加。在渗剂中添加不同含量的La_2O_3对渗硼层的耐磨性、耐蚀性以及脆性影响不同。添加5%La_2O_3进行渗硼后,渗硼层的耐磨性、耐蚀性最佳,脆性最小;添加10%La_2O_3进行渗硼后,渗硼层的耐磨性和脆性都比未加La_2O_3的要差,但耐腐蚀性较未加La_2O_3的要好。结论综合渗硼层的厚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及脆性指标,在渗硼剂中加入5%La_2O_3时,45#钢渗硼层厚度适中,性能最佳。     

稀土铈对热浸渗铝钢组织和耐蚀性的影响

研究了添加稀土铈对热浸渗铝钢渗层组织和含CO2、H2S水介质条件下耐腐蚀性的影响,结果表明随着稀土含量的增加,渗层中富铝层增厚.CO2腐蚀介质下当稀土添加量为0%～1.0%时,随着稀土含量的增加,渗层的耐蚀性逐渐提高,当稀土添加量为1.0%时,渗层的耐蚀性最好,为不加稀土的2倍.在H2S腐蚀介质下,结果与CO2腐蚀结果类似,当稀土添加量为1.0%时,渗层的耐蚀性最好,为不加稀土的3倍.     

催渗剂CeO2对H13模具钢表面渗铝层组织及性能的影响

采用稀土氧化物CeO2作为催渗剂对H13钢进行粉末渗铝,并在相同条件下制备了未添加催渗剂时的渗铝试样作为对比.分析了渗铝试样的横截面形貌、渗层成分及物相、显微硬度,探讨了催渗荆CeO2的添加量对渗层深度的影响.结果表明:CeO2的添加量不超过0.7%时,随着CeO2添加量的增加,渗层厚度增大,具有明显的催渗作用;添加0.7%的CeO2时,渗层表面硬度较高,这归因于形成的Al5Fe2和AlFe金属间化合物以及CeO2的细晶强化作用.     

2Cr13不锈钢的硼碳共渗及其摩擦学性能

为了提高2Cr13不锈钢的的摩擦学性能,对其进行了950℃保温10 h的固体硼碳共渗,渗剂系自制,成分为5%碳化硼、20%无水硼砂(作供硼剂),15%木炭(作供碳剂),3%氯化铵和2%氟硼酸钾(作活化剂),10%石墨和40%碳化硅(作填充剂),以及5%氧化钇(作催渗剂)。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)检测了渗层的表面和截面形貌、微观结构和相组成;对经过和未经过硼碳共渗的2Cr13钢进行了纳米压痕试验,在330 g、530 g和730 g载荷下进行了摩擦磨损试验,以揭示硼碳共渗层的摩擦学性能及其磨损机制。结果表明:硼碳共渗层的厚度约为156μm,主要由FeB、Fe_2B、Fe_3C和CrB相构成,表面硬度达1 572 HV0.1,约为基体的6倍高;共渗层弹性模量约为265 GPa,表面粗糙度约为0.126μm。不同载荷的摩擦磨损试验表明,经硼碳共渗的钢的摩擦因数、磨损体积和比磨损率均显著小于未经共渗处理的钢。在以730 g载荷摩擦磨损试验的情况下,未经硼碳共渗的2Cr13钢的磨损机制为磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损,而经硼碳共渗的钢则主要为磨粒磨损和氧化磨损。     

稀土催渗下的45钢固体渗硼工艺研究

采用固体粉末渗硼法对45钢基体表面进行稀土催渗下的渗硼实验.通过金相和X射线衍射研究了渗硼后的物相组成和组织演变,讨论了渗硼过程中的硼化物形成动力学和稀土催渗硼机理.结果表明,45钢在稀土-硼共渗下可形成连续单一的Fe2B相硼化物;渗硼层组织致密,硼化物齿呈现直长而细密地垂直楔入基体的形貌特征,与基体牢固结合;稀土能对渗硼过程起到催渗作用,使渗硼速度加快,渗硼层厚度增加,但存在一个最佳稀土添加量,使渗硼催渗效果最好;稀土催渗作用是稀土对渗硼渗剂产生催化作用和对基体表面活化作用的综合结果;硼化物形成动力学符合抛物线规律,随渗硼时间延长,渗层厚度先快速增加,后缓慢增加.     

稀土对铁基粉末冶金材料渗硼强化性能的影响

在渗硼剂中添加质量分数为 1%、2%、3%和 4%的 CeO2 ,在烧结温度为 1050 ℃情况下对铁基粉末冶金材料渗硼处理 5 h,制备出具有渗硼层的铁基粉末冶金试样。 从渗硼层厚度、微观组织结构、表面粗糙度和摩擦磨损性能等方面研究渗硼剂中 CeO₂ 的添加量对渗硼层性能的影响。 结果表明:随 CeO₂ 含量增加,试样表面粗糙度逐渐增大,渗硼层厚度一开始增大而后显著减小。 与不添加 CeO₂ 相比,添加 2% CeO₂ 试样的渗硼层厚度增加了 31%,表面组织更加致密均匀,磨损轨迹未损坏,磨损量低于其他试样;添加 4% CeO₂ 试样的渗硼层厚度减小了 82. 6%,表面组织出现大量孔洞及裂纹,磨损轨迹破坏严重,磨损量高于其他试样。 说明过量的 CeO₂抑制渗硼作用,添加 2% CeO₂ 试样的渗硼层具有更加优良的抗磨损性能。     

H13钢两段固体渗硼动力学及其高温耐磨损性能的研究

将高能喷丸预处理与固体渗硼相结合,对H13钢进行了两段固体渗硼处理。采用SEM观察试样渗硼层微观形貌,利用XRD对渗硼后的试样进行物相分析,并对未渗硼和两段固体渗硼的试样进行高温摩擦磨损试验。结果表明,高能喷丸使试样表层获得了纳米级晶粒,抛光态试样和高能喷丸预处理试样两段固体渗硼后均得到Fe_2B单相渗硼层;相比于抛光态试样,高能喷丸预处理试样两段固体渗硼层的厚度增加约30%,表层硬度提高约100 HV0.1,扩散激活能降低了33 kJ/mol。与未渗硼试样相比,抛光态试样和高能喷丸预处理试样两段固体渗硼后高温磨损率分别降低了25%和41%,渗硼层在高温下高的硬度以及良好的抗氧化性能,显著地提高了H13钢的高温耐磨损性能。     

Q235低碳钢液相等离子体电解硼碳共渗层摩擦磨损性能

采用液相等离子体电解渗入技术在30%硼砂电解液中在Q235低碳钢表面进行硼碳共渗(PEB/C)快速硬化处理,研究与ZrO2、Si3N4组成两种摩擦副及5 N、10 N、15 N 3种载荷条件下PEB/C渗层的摩擦磨损特性。结果表明,PEB/C处理可以明显降低Q235钢基体在干摩擦条件下摩擦系数和磨损率。当与ZrO2球对摩,载荷为5 N时,PEB/C渗层的摩擦系数只有0.15,磨损率减少为9.10"10-7mm3/N#m,摩擦系数和磨损率分别是Q235钢基体的1/4和1/19。载荷增加时,PEB/C渗层的磨损率也随之增加,但它与Si3N4对摩的磨损率要比ZrO2对摩高。在不同载荷下,PEB/C渗层与ZrO2和Si3N4对摩的磨损机制主要为粘着磨损。PEB/C渗层耐磨性较高的原因是Q235低碳钢表面形成了硬度高达1800 HV的Fe2B渗硼层。     

45钢渗硼层的相结构研究

用硼砂石墨型粒状渗硼剂对45钢进行了高温长时间深层渗硼。用光学显微镜、透射电镜及电子探针研究了渗硼层的组织结构与成分分布。结果表明,渗硼层表层为FeB向里为Fe_2B,Fe_2B针间和前沿存在有比Fe_2B针色深的夹缝组织,其显微硬度值为300～500HV_(0.1)。夹缝组织由于Fe_3Si、Fe_5Si_3、FeSi、FeSi_2及FeCSi相组成。渗硼层中碳与硅的分布是不均匀的其富集区大多在Fe_2B齿间和前沿。     

稀土镧对热浸渗铝钢耐H2S腐蚀性能的影响

研究了添加稀土镧对热浸镀渗铝钢渗层的组织和耐H2S腐蚀的影响，结果表明随着稀土含量的增加，渗层中富铝层增厚。当稀土添加量由0％升至0．3％时，渗层的耐蚀性逐渐提高，当稀土添加量大于0．3％时，渗层的耐蚀性反而逐渐降低。添加0．3％稀土渗层的耐腐蚀性能最好，为不加稀土的2．5倍。     

添加Dy和Dy2O3的烧结NdFeB系永磁体的显微结构与磁硬化

研究了(Nd_(1-x)Dy_x)_(16)Fe_(77.2)B_(6.8)和Nd_(16)Fe_(77.2)B_(6.8)+ywt-% Dy_2O_3磁体的磁性能、显微结构和磁硬化,在冶炼时添加Dy,Dy原子进入基体相,使其H_A提高,并细化晶粒和改善边界结构,提高磁体的矫顽力H_c,在制粉时添加Dy_2O_3,Dy原子进入基体相晶粒的外延展,使其K_1~2提高,同样细化晶粒和改善边界结构,并减少外延层厚度,提高磁体的矫顽力H_(ci),添加约2—3Wt—%的Dy_2O_3可制造出高H_(ci)高磁能积(BH)_m的NdFeB系烧结永磁材料。     

MICROSTRUCTURE AND MAGNETIC HARDENING OF SINTERED NdFeB MAGNETS DOPPED WIHT Dy OR Dy_2O_3

The magnetic properties,microstructure and magnetic hardening of sintered(Nd_(1-x)Dy_x)_(16)Fe_(77.2)B_(6.8) and Nd_(16)Fe_(77.2)B_(6.8)+ywt-%Dy_2O_3 magnets have been stud-ied.As an addition of Dy to the magnet during smelting,Dy atoms may enter thematrix phase Nd_2Fe_(14)B,so as to enhance H_A,refine grains and improve boundary struc-ture,as well as to increase H_(ci)of the magnet.If Dy_2O_3 is added to powder materialprior to sintering,Dy atoms diffuse into the epitaxial layer of grains of matrix phasecausing enhancement of K′_1,also refinement of grains and improvement of boundarystructure.The NdFeB based permanent magnets with higher H_(ci) and greater(BH)_mmay be produced by adding about 2—3 wt-% Dy_2O_3 which make a favourable conditionfor lower cost.     

10MoWNbV钢气体氧氮共渗后的渗层组织与性能

采用气体氧氮共渗方法,在610℃×2 h的条件下对10MoWNbV钢进行氧氮共渗处理。研究了处理后样品表面渗层的形貌、结构、显微硬度分布、抗拉强度、磨损特性和抗5%中性盐雾腐蚀特性。结果表明,试验钢经610℃×2 h氧氮共渗,渗层总厚度达到0.1 mm,在渗层的表面具有20μm左右的均匀致密的化合物层和50μm左右具有纤维状的扩散层,表面渗层中主要物相为Fe3N和Fe2O3以及少量的Fe2V3,渗层硬度最高处达710 HV0.05,与未共渗处理相比,表面耐磨性和抗蚀性大幅度提高。     

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF Nd_(34)Fe_(60)O_(6) ALLOY

The microstructure of Nd_(34)Fe_(60)O_6 alloy was characterized by means of scanning electronmicroscope,Auger electron multiprobe,X-ray diffraction,differential thermal analysesand thermomagnetic analyses.It is found that the equilibrium microstructure of the alloy iscomposed of a Nd_2Fe_(17) matrix,an oxygen-containing Nd-rich phase anda Nd-Fe-O ternary ferromagnetic phase (referred to T_1).This phase forms via aperitectic reaction between Nd_2Fe_(17) and Nd-rich phase at 840 ℃.Its composition isaround Nd_(36)Fe_(54)O_(10),and Curie temperature 180℃.The X-ray diffraction peaks can beindexed on a tetragonal cell with lattice parameter of a=0.771nm and c=2.228nm.Thisstable phase is believed to be transformed from the metastable phase (A_1) in Nd-Febinary system as a result of oxygen introduced.     

La2O3包埋渗硼TB2钛合金的腐蚀与磨损性能

为了改善TB2合金的表面性能,采用4％La2O3(质量分数)包埋渗硼法对TB2合金进行1100℃,20 h渗硼处理,研究TB2钛合金的渗硼层组成与厚度以及腐蚀与磨损性能.结果表明,La2O3在渗硼过程中促进硼化物层的生长,提高其连续性和致密性,TiB晶须长度从16.80增至21.84μm.这是因为La2O3能与B反应生...     

离子氮氧复合处理的原理及应用

提出一种新工艺—离子氮氧复合处理过程中形成氧化层的离子激活氧化模型。离子氮氧复合处理钢的渗层表面由黑色致密的Fe3O4层、与其紧密结合的ε相化合物层和扩散层组成。处理后的零件同时具有高的耐磨性和耐蚀性。     

TEM OBSERVATION OF NUCLEATION AND GROWTH OF BORIDE DURING BORONIZATION OF STEEL 20 AND INFLUENCE OF PRIOR DEFORMATION

The TEM observation on the single-side thinned specimens was made of the nucleation andgrowth of boride during boronization for steel 20 and the influence of prior room temperaturedeformation.The results of X-ray diffraction and electron probe microstructure analysis showthat only Fe_2B formed in the surface layer of specimens at the beginning of boronization;theatomic concentration of B in the surface layer increased with the increase of deformationmonotonously;and the segregation of B atoms in the dislocation cells hindered the recoveryand recrystallization of the deformed structure of the matrix and accelerated the nucleationand growth of boride in the surface layer.     

35CrMoA激光淬火/渗氮层耐蚀性研究

对35CrMoA钢进行激光淬火一渗氮复合处理,采用XRD、SEM、TEM及M352腐蚀系统研究了激光淬火/渗氮层的组织、相组成、耐蚀性能,并与气体渗氮层对比.结果表明,两种渗氮层均由ε相、γ'相及Cr_2N相组成.激光淬火/渗氮白亮层中ε-Fe_3N含量较高,而脆硬的ζ-Fe_2N相及Fe_2O_3含量较低,白亮层厚度由气体渗氮层的25μm降为激光淬火/渗氮的12μm,其致密度增加;激光淬火/渗氮层中E_(corr)值较气体渗氮的提高,自腐蚀电流由气体渗氮的57.68 μA/cm~2减小到激光/渗氮的3.166 μA/cm~2,其耐蚀性提高.     

多元稀土掺杂锂锰氧正极材料的结构及性能表征

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电池性能测试系统研究了多元稀土掺杂锂锰氧正极材料的相结构、形貌,并对其活化性能、循环稳定性能进行了表征。结果表明:采用Pechini法合成多元稀土掺杂LiMn2O4样品时,只有将掺杂元素的含量严格控制在一定范围内,所合成的LiMn2O4、LiLa0.03Mn1.97O4、LiLa0.012Ce0.012Mn1.976O4、LiLa0.012Nd0.012Mn1.976O4、LiCe0.012Nd0.012Mn1.976O4样品才具有纯尖晶石型LiMn2O4结构。当稀土掺杂元素含量较高时,所合成的LiLa0.015Ce0.015Mn1.97O4、LiLa0.015Nd0.015Mn1.97O4、LiCe0.015Nd0.015Mn1.97O4样品由LiMn2O4相及微量杂质相CeO2、Nd2O3、CeO2+Nd2O3组成。所有样品呈规则的近球形或球形,其粒径范围为0.5～2.8μm。适量的稀土元素掺杂将使LiMn2O4材料的初始容量减小、充放电效率及循环稳定性能增加,LiCe0.012Nd0.012Mn1.976O4样品具有较好的综合电化学性能,其初始容量为123.5mAh/g,经30次循环充放电后的容量为113.2mAh/g,为相同条件下LiMn2O4样品放电容量的1.27倍。     

粉末烧结钕铁硼激光熔凝层的易磁化轴取向

研究当各向异性粉末烧结Nd15Fe77B8永磁体的磁化方向分别与x,y,z轴平行时,其上激光熔凝层中Nd2Fe14B胞柱晶的易磁化轴的取向特征.采用XRD,SEM,Bitter粉纹等实验方法对粉末烧结Nd15Fe77B8永磁体表面的激光熔凝层进行了分析.结果表明:当磁体的磁化方向分别与x,y轴平行时,其上激光熔凝层中Nd2Fe14B胞柱晶的易磁化轴具有与粉末烧结基体相同的取向;而当磁体的磁化方向与z轴平行时,其上激光熔凝层中的Nd2Fe14B胞柱晶的易磁化轴在xoy平面内随机分布.在激光快速熔凝条件下,磁体表面激光熔凝层中的胞状Nd2Fe14B的择优生长方向为[100]晶向.