42CrMo钢空气离子氮氧共渗研究

采用不同空气流量对42Cr Mo钢进行离子氮氧共渗,并和常规离子渗氮进行对比。利用金相、显微硬度计、X射线衍射仪、电化学性能分析测试仪对复合渗层的显微组织、厚度、物相、表面硬度及耐蚀性进行了测试和分析。研究结果表明,普通空气可用作42Cr Mo钢离子氮氧共渗处理的氧气源;同样温度和时间条件下,离子氮氧共渗比常规离子渗氮的渗层厚,表面显微硬度提高,硬度梯度更加平缓。同时,渗层中物相含微量Fe3O4,起到提高耐蚀性的效果。同时,研究发现,空气流量0.3 L/min为最佳工艺参数。     

QPQ盐浴复合处理技术对3Cr2W8V钢组织和性能的影响

QPQ盐浴复合处理是一种新的金属盐浴表面强化改性技术,将QPQ技术应用干3Cr2W8V钢,利用OM、SEM、显微硬度计、X射线衍射仪、高温摩擦磨损试验机和电化学工作站分别对QPQ渗层的显微组织、化学成分、显微硬度,物相,耐磨性和耐蚀性进行了分析研究.结果表明,QPQ渗层表面平整,当盐浴氮碳共渗时间一定时,随着氮碳共渗盐...     

T10钢低温双辉等离子表面渗镀铬硬化的研究

采用双辉等离子渗铬技术,首先在560℃对T10钢进行不同时间的渗铬,再对已渗铬试样进行4h离子氮化,研究了该工艺对渗镀铬层硬化效果的影响.结果表明:双辉渗铬后的渗层由厚3～5μm的沉积层+扩散层组成,沉积层组织致密并与基体结合良好,基体组织和晶粒度与渗铬前基本一致;沉积层铬浓度达45%(质量分数)以上,内有20～25μm的扩散层,铬浓度向内呈梯度分布;表面物相均由Fe,Fe-Cr,Cr7C3,Cr23C6等组成;渗层表面显微硬度达650~850HV,向内逐步降低,呈梯度分布.沉积层厚度、渗层深度、渗层的铬浓度及显微硬度等均随渗铬时间的增加而增加.渗层经离子氮化后的组织与氮化前的组织无明显变化,但表面物相为Fe-Cr,Cr7C3,Cr23C6,CrN,Fe4N,表面显微硬度提高到1000~1350HV,较未氮化前提高约60%以上.     

车用316L不锈钢表面NV复合涂层的结构和耐磨性能分析

为了提高车用316L不锈钢的表面质量,综合运用粉末渗钒以及盐浴渗氮工艺在其表面制备单渗钒、先渗钒后渗氮(N/V)以及先渗氮后渗钒(V/N)涂层,并通过SEM、EDS、XRD、硬度测试仪、摩擦试验机等分析了其微观组织结构和耐磨性能.结果 表明:相对单V涂层而言,N/V和V/N涂层(统称NV涂层)的表面更为光滑,主要包含NV(111)与α-Fe 2种物相组织.其中V/N涂层中N元素含量较高,涂层表面富集了大量的Fe.V/N涂层硬度(1 691 HV)高于N/V涂层硬度(1 546 HV),两者的硬度均比单V层的高,并且涂层硬度均远高于不锈钢基体的硬度.与其他涂层相比,V/N涂层具有更小的摩擦系数(0.26),可以快速形成稳定磨损状态,其摩擦系数变化曲线相对平缓.V/N涂层与基体形成紧密结合状态,其磨痕深度较低并避免了犁沟的产生.     

SDC99钢盐浴碳化钒覆层生长动力学及其摩擦磨损性能的研究

本文研究了SDC99钢TD法盐浴渗钒在不同温度,不同时间下的覆层厚度,建立了覆层生长动力学模型,并以Cr12MoV和T10钢作为对比试样,表明基体中的固溶碳含量控制覆层厚度及生长速率.覆层的力学性能测试结果显示,经TD渗钒后材料表层的硬度超过24 GPa,较渗钒前提高了约4倍,且耐磨损性能得到大幅度提高.     

离子渗氮温度对W9Mo3Cr4V钢渗层组织及性能的影响

目前,国内外对搅拌头材料W9Mo3Cr4V钢离子渗氮表面改性研究不多。采用金相分析、显微硬度测量、X射线衍射仪(XRD)等研究了离子渗氮温度对W9Mo3Cr4V钢搅拌头显微组织和性能的影响,从而得出制备高硬度耐磨氮化层搅拌头的合适的离子渗氮温度。结果表明:经离子渗氮的W9Mo3Cr4V钢搅拌头表层获得了主要由ε相(Fe3N)和γ’相(Fe4N)组成的均匀渗氮层,且随着从表面到基体距离的增加,渗氮层的硬度呈现平缓的硬度梯度分布;480~560℃范围内,随离子渗氮温度升高,渗氮层厚度不断增加,渗氮层硬度也不断提高;ε相(Fe3N)衍射峰随离子渗氮温度升高而逐渐降低,γ’相(Fe_4N)衍射峰则呈逐渐升高的趋势。渗氮层厚度ζ与渗氮温度T的关系满足ζ=3.85×108e-9 141/T·τ。     

3Cr2W8V钢稀土硼铝共渗工艺和性能研究

研究了3Cr2W8V钢稀土硼铝共渗工艺,渗层组织和性能.结果表明,采用文中所述共渗工艺,可在模具的工作带上形成一层高性能的共渗层,渗层表面硬度可达1800～2000HV,取得良好效果.     

QPQ盐浴复合处理对50钢耐磨性的影响

目前,对50钢采用QPQ盐浴复合处理后的研究报道不多,对其在冲击载荷下的摩擦磨损研究更为鲜见。用QPQ技术于570℃下对50钢氮碳共渗2 h,再于温度370℃下氧化20 min,利用SEM、显微硬度仪、X射线衍射仪和摩擦磨损试验机分别对QPQ渗层的显微组织、显微硬度、化学成分和耐磨性进行了研究。结果表明:QPQ渗层表面平整,渗层由外到内依次为氧化膜、疏松层、化合物层和扩散层;QPQ处理后试样的表面硬度为520HV1 N,在QPQ处理过程中,由于N元素的不断渗入,钢的表面形成Fe2~3N和Fe4N相;经QPQ处理的试样在干摩擦、油润滑和存在冲击载荷的情况下,摩擦系数和磨损量均分别有不同程度的减小,摩擦系数最高减少了33%,最小磨损量仅为调质态试样的7.7%。     

1Cr12Ni2W1Mo1V不锈钢表面等离子堆焊司太立熔覆层的组织及性能

为提高1Cr12Ni2W1Mo1V不锈钢的耐水蚀性能,采用等离子堆焊方法在其表面制备司太立熔覆层。研究了涂层的显微组织和显微硬度分布,分析了涂层的抗微粒冲蚀性能和耐水蚀性能。结果表明:司太立熔覆层与基体材料冶金结合良好,熔覆层组织细小、分布均匀,基体为枝晶状Co-Cr固溶体,枝晶间较均匀地分布着黑色碳化物,主要为M7C3和少量WC颗粒;司太立熔覆层的平均显微硬度(382.38 HV4.9 N)约为基材平均硬度(195.29HV4.9 N)的1.96倍,最高硬度值达到了421.00 HV4.9 N;堆焊第2层的硬度明显高于第1层的;司太立熔覆层合金的抗微粒冲蚀性能优于基材,其水蚀速度比基材小,在基材1Cr12Ni2W1Mo1V上堆焊司太立合金能有效提高其耐水蚀性能。     

热反应扩散时间对钒铬共渗层显微形貌及性能的影响

近年来,铬钒共渗层由于具有优良的综合性能被逐渐关注并广泛研究与应用,但已有的报道对其显微形貌尤其是界面结构以及性能的研究较少。采用热反应扩散法对Cr12钢进行铬钒共渗处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对渗层的显微结构进行了分析。重点讨论了热反应扩散时间对渗层厚度、显微硬度、物相组成以及膜基结合力的影响;分析了主要元素沿渗层到基体方向的变化趋势和特点。结果表明:随着渗入时间的延长,所得渗层的厚度为2.0~8.2μm,渗层连续、均匀较致密。铬钒共渗层的物相组成主要为VC、Cr7C3和(Cr,Fe)7C3,反应过程中各物相对应的衍射峰强度会发生相应的变化。渗层的显微硬度值为1 683.80HV0.3~1 948.57HV0.3,明显高于空白基体的显微硬度值;划痕测试结果表明铬钒共渗层和基体的界面结合良好,结合力为55~64N。     

马氏体气阀钢多元共渗层的组织及性能

用固体粉末法,在4Cr10Si2Mo马氏体气阀钢表面制备了Al—Cr二元渗层及Al—Cr—Ce三元渗层,研究了渗层的显微组织和成分分布,测定了渗层由表及里的显微硬度。Al—Cr渗层厚度约为3501μm,硬度为580Hv;Al-Cr—Ce渗层厚度约为420μm,硬度为500Hv。     

热处理工艺参数对13Cr11Ni2W2MoV渗氮组织及性能的影响

该文对13Cr11Ni2W2MoV不锈钢材料进行气体渗氮,用金相显微镜观察渗层氮化物组织形态,用显微硬度计检测渗层表面硬度,研究渗氮温度、渗氮时间、Kn值对渗层组织形态和表面硬度的影响。结果表明,渗氮工艺参数中,Kn值对渗层组织形态和表面硬度影响较大,当渗氮温度为600℃,Kn值降低到0.18,渗氮时间为8 h时,可获得完整、致密的渗层氮化物组织和890 HV的表面硬度,并且随着渗氮时间的延长,渗氮层厚度逐渐增加。     

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。     

45钢低温双辉等离子渗铬硬化的研究

常规双辉等离子渗铬温度较高(800℃以上),能耗较大.为此,采用双辉等离子渗金属技术,在560℃下对45钢进行了表面渗铬硬化,制备出了性能良好的表面合金改性层.采用X射线衍射仪及其附带的能谱仪测定了渗层物相及成分,采用金相显微镜考察了渗层组织形貌,并采用显微硬度计检测了渗层硬度.结果表明:渗层组织由沉积层及扩散层组成;渗层表层为2～3 μm的沉积层,含铬量达到48%以上,沉积层致密并与扩散层结合紧密;内有20～25 μm的扩散层,其合铬量呈梯度分布;表面物相由Fe-Cr、Cr7C3、Cr23C6等组成;渗层表面显微硬度达600～700 HV,硬度向内呈梯度分布.     

12Cr13马氏体不锈钢B/C化学热处理的研究

研究了固体硼碳共渗及复合渗技术工艺参数对12Cr13马氏体不锈钢的组织和性能的影响。共渗方面对12Cr13钢进行不同硼碳比例的固体硼碳共渗热处理;复合渗方面对12Cr13马氏体不锈钢先进行固体渗碳,然后再进行渗硼处理,得出最优的复合渗参数。对最优参数下的共渗及复合渗12Cr13马氏体不锈钢试样进行显微硬度、XRD物相结构、电化学下耐腐蚀和摩擦磨损性能检测分析。结果表明：共渗温度950℃、共渗6 h条件下,硼碳共渗最优渗剂硼碳比为6∶4;化学渗6 h条件下,硼碳复合渗最优参数为950℃渗碳,950℃渗硼;硼碳共渗和复合渗试件经过最终热处理(淬火+低温回火)后,表层组织硬度最高可达1 507.3 HV_{0.98 N},心部硬度为420.6 HV_{0.98 N},最优参数下硼碳共渗及复合渗渗层厚度分别为976μm和1 125μm;电化学测试表明硼碳共渗和硼碳复合渗处理后材料的耐蚀性有所提高,共渗腐蚀电位为-0.578 V,复合渗为-0.582 V。磨损试验显示硼碳共渗和硼碳复合渗后经化学热处理可以显著提高12Cr13马氏体不锈钢的耐磨性能。     

液体渗氮工艺对CrNiMo钢渗层厚度和硬度的影响

为了探讨无毒液体渗氮工艺对CrNiMo钢渗层的效果,采用正交试验方法研究了氮化温度、氮化时间和尿素添加量对CrNiMo钢液体渗氮层的脆性、渗层厚度和硬度的影响.结果表明,尿素添加量是影响渗层脆性和硬度的主要因素,氮化时间是影响渗层厚度的主要因素,氮化温度对渗层厚度和硬度的影响较小.最优渗氮工艺为570℃,氮化时间5 h,尿素添加量为50 g/h,此时渗层厚度为0.235mm,最高硬度为920HV,脆性级别为1级.     

表面激光织构化复合盐浴渗氮改性304钢的摩擦学特性

为了较大程度上提高304钢在各工业领域的应用,采用M-DPSS-50半导体激光打标机在304钢基体表面刻蚀出直径及间距分别为269,131μm的点坑状织构,之后采用盐浴渗氮炉对织构化表面进行渗氮处理。分别采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜及显微硬度测试仪检测复合改性表面的化学成分、表面形貌及表面显微硬度;采用微机控制多功能摩擦磨损试验机测试复合改性表面的摩擦学性能。结果表明:织构化处理获取了规则的织构点坑表面,盐浴渗氮处理后表面的显微硬度达到574.27 HV1 N,大大高于304钢基体表面的222.58 HV1 N。渗氮光滑表面的抗磨减摩特性都显著优于304钢基体表面,而复合改性表面又都明显优于渗氮光滑表面,说明复合改性表面具有极为优异的抗磨减摩特性。     

H13钢自保护膏剂稀土渗硼工艺优化

目前鲜见针对H13钢铁稀土渗硼的工艺优化研究。为此,采用自保护膏剂对H13钢进行稀土渗硼试验,运用正交试验法考察了渗硼时间、渗硼温度、稀土含量对渗层厚度、显微组织、显微硬度的影响,从而优选渗硼工艺。结果表明:渗层厚度随着稀土含量的增大先增加后减少,渗硼温度和渗硼时间的增加均可提高渗层厚度。由此得到最优的稀土渗硼工艺参数为:渗硼温度950℃、渗硼时间4 h、稀土含量4%,在此最优工艺下稀土渗硼层厚度达92.1μm,比无稀土渗硼提高约70%;其中,稀土渗硼的高硬度层(大于800 HV)厚度达75μm,比无稀土渗硼提高约1倍,并且显微组织更为致密均匀,渗硼层与基体结合更为紧密。     

Q235钢表面煤矸石渗剂渗硅层的耐腐蚀性能

为提高Q235钢的耐蚀性和资源化利用煤矸石,采用粉末包埋法,以煤矸石为主渗剂,铝粉和镁粉为还原剂,在Q235钢表面制备出厚度达100μm的渗硅层.采用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪分析了渗硅层的组织结构及硬度;通过浸泡腐蚀试验测试了渗硅层耐酸、盐、海水、煤水腐蚀性能,并与发蓝试样进行比较.结果表明:煤矸石渗硅层中含有Fe3Si,Al2SiFe等新相生成,并且主要由含Si的α相固溶体组成,渗硅层的硬度最高达348.7 HV1N,为基体的2.6倍;渗硅层耐酸、盐、海水、煤水腐蚀性较基体分别提高了1.32,1.42,1.47,0.54倍,较发蓝试样分别提高了1.18,1.37,1.10,0.43倍.     

金属等离子体浸没离子注入改善9Cr18轴承钢表面耐磨性的研究

采用新改进的阴极弧金属等离子体源 ,对 9Cr18轴承钢进行了金属等离子体浸没离子注入 (PIII)处理。首先将Ti,Mo和W离子分别注入到 9Cr18钢的表面 ,然后再对其进行N等离子体浸没离子注入 ,从而在 9Cr18钢表面形成了一层超硬耐磨的改性层。对PIII处理后的试样进行了显微硬度和磨损特性测试 ,结果表明 ,经PIII处理后的试样表面的显微硬度和耐磨性显著提高 ,而其中经Ti和Mo注入再进行N离子注入的试样效果更为明显。与仅进行N离子注入的试样相比 ,金属加N离子注入的试样表面耐磨性提高幅度更大 ,表明金属PIII在改善 9Cr18钢表面性能方面具有广阔的应用前景。XPS分析结果表明 ,PIII处理后试样表面形成了超硬的氮化物相 ,它们在改善材料表面特性中起到了重要的作用。