H13模具钢低温盐浴氮碳钒共渗工艺研究

探讨了H13模具钢的低温盐浴氮碳钒共渗工艺,并对渗层组织、硬度、渗层中的元素分布以及物相组成等进行了研究.结果表明：低温盐浴氮碳钒共渗工艺明显提高了H13模具钢的显微硬度,并且渗层中的物相有利于提高模具的热疲劳性能和耐磨性,采用该工艺处理H13热作模具,使用寿命有了明显改善.     

H13 模具钢低温盐浴碳氮钒共渗工艺

提出了Ｈ１３钢的一种新的表面强化工艺———低温盐浴碳氮钒共渗。研究了经５６０℃左右盐浴碳氮钒共渗后的Ｈ１３钢试样的显微组织、硬度与相组成。生产试用的结果表明,与气体低温氮碳共渗相比,经上述工艺处理后热挤压模具的平均寿命可提高１倍以上。     

AZ31B镁合金盐浴碳氮钒共渗工艺

为提高AZ31B镁合金的表面硬度,改善其摩擦磨损性能及耐蚀性能,采用盐浴碳氮钒共渗工艺在AZ31B镁合金表面形成高硬度碳、氮化合物渗层,并用数字显微硬度计、光学显微镜、X射线衍射仪、X射线能谱仪、摩擦磨损试验和电化学测试分析渗层表面硬度、截面显微形貌、渗层表面物相组成、耐磨性和耐蚀性等。结果表明,盐浴碳氮钒共渗处理使AZ31B镁合金表面形成主要由VC、VN等高硬度金属化合物组成的渗层,渗层表面硬度最高达到283.1 HV0.05,相比原始试样和碳氮共渗处理试样分别提升280%和62%;相比原始试样,碳氮钒共渗试样的摩擦因数和磨损量分别降低约30%和50%,自腐蚀电位提高60 mV,自腐蚀电流密度降低一个数量级,表明盐浴碳氮钒共渗工艺能够显著提高AZ31B镁合金的表面硬度,提升其摩擦磨损性能及耐蚀性能。     

低温盐浴氮碳共渗工艺的研究

开发了一种新的低温盐浴氮碳共渗工艺,使用温度为460℃～520℃。对低温盐浴氮碳共渗工艺所获渗层的金相组织及硬度进行了分析。与传统的570℃盐浴氮碳共渗层的表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性进行了对比.     

Q235钢的离子氮碳共渗-低温盐浴渗铬复合处理

研究了Ｑ２３５钢的离子氮碳共渗－低温盐浴渗铬工艺,。试验表明,Ｑ２３５钢经离子氮碳共渗－低温盐浴渗铬复合处理后,表层可获得氮碳铬化合物和氮碳为化合物的复合渗层。该复合渗层具有较高的硬度,并且明显提高Ｑ２３５钢的耐蚀性。     

高耐蚀盐浴氮碳共渗加后氧化及低温氮碳共渗工艺的研究

开发了一种耐中性盐雾试验600 h,大批量生产的工件耐盐雾试验150 h以上的盐浴氮碳共渗加后氧化新技术.研究了一种使用温度为460～520℃的低温盐浴氮碳共渗工艺.分析了低温盐浴氮碳共渗工艺所获渗层的金相组织及硬度.与传统的570℃处理的盐浴氮碳共渗层的表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性进行了对比.为广大热处理企业提供了两种新的处理工艺.     

钛催渗盐浴氮碳共渗对H13表面性能的影响

研究了钛催渗对H13钢盐浴氮碳共渗的影响,分别就盐浴处理温度和时间等工艺参数对试样表面性能影响进行了研究。试验结果表明,钛催渗剂的多少对共渗层表面硬度具有显著影响,钛催渗可显著缩短盐浴处理时间,有效提高渗层厚度和硬度,能得到质量良好的渗层。     

直流电场对35钢盐浴碳氮共渗技术的影响

以35钢为材料,研究了添加直流电场盐浴碳氮共渗技术。该技术在碳氮共渗盐浴中通过在被渗样品间施加合适参数的直流电场予以实现。分析了渗层的显微组织及白亮层厚度,测量了渗层硬度沿层深的分布,并进行了物相分析。实验结果表明:直流电场可以显著提高碳氮共渗速度;在碳氮共渗温度575℃,保温50 min,添加强度为7.5 V的直流电场时,白亮层厚度可以达到18.4μm,约是常规盐浴碳氮共渗获得白亮层厚度的两倍;电场快速盐浴碳氮共渗后试样表面硬度达到730 HV0.01;同时对电场快速盐浴碳氮共渗机理进行了讨论。     

9CrWMn钢复合TD盐浴渗铬的研究

对9CrWMn钢进行复合TD盐浴渗铬处理,即先固体氮碳共渗预处理,再盐浴渗铬.对比了复合渗和单一盐浴渗铬的渗层微观形貌,分析了渗层的相结构、显微硬度和耐磨性.研究表明,氮碳共渗顸处理对TD盐浴渗铬的催渗效果明显,复合渗的渗层在厚度、截面硬度分布及耐磨性等方面均优于单一盐浴渗铬的渗层.该复合TD盐浴渗铬工艺可降低TD渗铬...     

4Cr5MoSiV1（H13）钢的气体氮碳共渗

为提高热作模具钢4CrSMoSiV1钢的耐磨性和热疲劳性能,对其进行氮碳共渗处理。试验表明,对于4Cr5MoSiV1钢,采用NH3和CO2作渗剂进行氮碳共渗,产品的质量比采用其他氮碳共渗工艺处理的更稳定,渗层表面硬度与气体渗氮层相接近。     

H13热作模具钢微弧氧化复合陶瓷层的组织和性能

通过热浸镀铝/微弧氧化复合工艺对H13模具钢进行表面改性以提高模具表面质量。在热浸镀铝过程中,将H13钢基体浸入710℃纯铝液6 min,得到了以Fe2Al5为主中间合金层,使得镀层与基体紧密结合。经过微弧氧化处理后,镀铝试样表面铝层转化为氧化铝陶瓷,主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成。用带有能谱分析装置(EDX)的扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析了膜层的形貌、成分和相组成。微弧氧化陶瓷层主要由Al、O、Si元素组成,其中O、Si主要来源于硅酸盐电解液。     

1Cr13不锈钢硼-碳复合渗工艺及其性能

对1Cr13马氏体不锈钢进行950 ℃预渗碳6 h复合不同渗硼工艺处理,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及配套能谱分析仪(EDS)、显微维氏硬度计、XRD、电化学工作站等研究了复合渗工艺以及最终热处理对硼碳复合渗层组织和性能的影响。结果表明,1Cr13钢最佳硼碳复合渗工艺为950 ℃固体渗碳6 h复合950 ℃固体粉末渗硼6 h,在此工艺下,渗硼层硬度高达1436 HV0.1,交界层硬度为924 HV0.1,预渗碳层硬度为630~910 HV0.1,基体心部硬度为560～590.7 HV0.1,复合渗层硬度梯度整体较为平缓。EDS检测得出交界层Cr元素含量最高,其质量分数为13.49%。XRD物相检测得出渗硼层中主要是硬度高且脆性较小的Fe₂B相,存在少量FeB和CrB相。复合渗试样与原样的腐蚀电极电位相比提升了0.104 V,硼碳复合渗工艺提高了1Cr13不锈钢的耐腐蚀性能。     

不同表面处理的H13钢耐铝液腐蚀的对比分析

H13钢试样经真空热处理后,分别对其进行渗氮和碳氮硫共渗处理,然后浸入700 ℃高温熔融铝液中进行腐蚀试验,并对腐蚀前后试样的截面组织形貌、质量损失及相成分进行了详细分析。结果表明:渗氮试样与碳氮硫共渗试样的渗层界面结合方式相似,渗层光滑致密,与基体分界较为平整。碳氮硫共渗试样的表面化合物区存在Fe₃N、Fe₂N、FeS、Fe₃C相,其中FeS相是典型的密排六方晶体结构,且硬度较高;渗氮试样表面化合物区存在Fe₃N、Fe₂N相,渗层的表面硬度高于碳氮硫共渗试样。在相同的腐蚀条件下,真空热处理试样的质量损失为7.5 g,质量损失率为21.1%,渗氮试样的质量损失为4.1 g,质量损失率为11.2%,碳氮硫共渗试样的质量损失为0.8 g,质量损失率为2.2%。试样中的铁铝化合物呈锯齿状嵌入基体,厚度分别为184.75、88.56和35.88 μm;经铝液腐蚀后的主要化合物均为Fe₂Al₅,其中碳氮硫共渗试样由于S、C的加入,可与H13钢基体形成FeS和Fe₃C,表现出最佳的耐高温铝液腐蚀性能。     

Wear Properties of Plasma Nitrided H13 Steel at Room and Elevated Temperature

H13 steel was nitrided using a plasma surface alloying technique at the temperature of 570℃.The nitrided layers with different thicknesses and components were obtained by changing nitriding pressure.The microstructure and composition of the nitrided layers were evaluated by optical microscopy(OM)and X-ray diffraction(XRD).The wear properties of the nitrided layer against Al2O3 ball at room temperature using a ball-on-disc tribometer and against Si3N4 ball at elevated temperature using a HT-2001 abrasive wear test machine were investigated.The results show that the nitrided layers are composed of compound layer and diffusion layer at the pressure of 100 and 450 Pa.No obvious compound layer appears at pressure of 200 and 300 Pa.XRD analysis shows the nitrided layers are mainly composed ofε-Fe2-3N,γ’-Fe4N,α-Fe,Fe2O3 and Fe3O4 phases.The surface hardness of plasma nitrided H13 steel is about 1100HV0.050 doubled that of substrate.The room temperature friction coefficient of H13 steel is reduced and wear rate is decreased by nitriding at 200 and 300 Pa.Elevated temperature wear test indicates the nitrided H13 steel at the pressure of 100 Pa shows lower friction coefficient and wear rate which are reduced more than 6 times compared with that of H13 substrate.     

等温球化退火对H13钢组织和性能的影响

对H13热作模具钢的等温球化退火工艺进行了试验研究。结果表明，与常规退火工艺相比，在相同的淬火、回火工艺条件下，经等温球化退火，可获得更为细化的组织，模具的综合性能有较大的改善，使用寿命提高了50％。     

高品质热作模具钢SWPH13的性能研究

采用炉外精练、气体保护电渣重溶技术以及高温均质化处理、多向锻造、超细化处理技术研制的热作模具钢SWPH13的质量水平可与国际领先水平的瑞典ASSAB8407相媲美，标志着国产H13热作模具钢的质量水平跃上了一个新的台阶。     

锻后固溶预处理对H13钢退火组织和冲击性能的影响

利用相分析、SEM及TEM试验方法,结合Thermo-Calc热力学软件计算了H13钢平衡相图,研究了不同固溶预处理及等温球化退火工艺对H13热作模具钢的组织和冲击性能的影响.结果表明:H13钢经1000、1050和1100℃固溶预处理后,随着固溶温度的升高,以V为主的MC型未溶碳化物数量逐渐减少,1100℃固溶预处理...     

改善H13系列热作模具扁钢退火组织的工艺研究

高端H13系列扁钢的退火组织应满足北美压铸协会标准《NADCA#207》或热作工具钢显微检验标准?SEP1614?的要求,某公司H13系列扁钢退火组织一次合格率仅为79%,通过调整钢锭的高温扩散工艺、增大扁钢轧后在线冷却强度及延长等温球化退火保温时间等工艺措施成功改善了带状偏析、液析碳化物、退火组织均匀性等问题,一次合格率提升至98%以上。     

H13钢表面电火花沉积Nb涂层组织与性能研究

目的提高H13钢表面的力学性能和耐蚀性,延长模具的使用寿命。方法用Nb棒作为电极,氩气作为保护气体,通过电火花沉积技术在H13钢表面制备Nb沉积层。利用扫描电子显微镜分析沉积层的表面形貌、显微结构及磨痕形貌,利用X射线衍射仪分析沉积层的相组成,利用能谱仪分析沉积层的元素分布,采用显微硬度计和磨损试验机测试沉积层的显微硬度和耐磨性,采用电化学工作站对沉积层进行耐蚀性测试。结果 Nb电火花沉积层表面呈橘皮状,具有一定的粗糙度,主要由Fe_2Nb和Fe_(0.2)Nb_(0.8)等相组成。沉积层截面组织连续、致密,无明显缺陷,强化层内存在大量的微晶组织和非晶组织。Nb涂层与基体发生了元素的相互扩散和冶金结合的过程。沉积层显微硬度高达642HV,为基体的3.2倍。在同等磨损条件下,Nb沉积层磨损失重约为基体的1/3,磨痕较浅。沉积层在3.5%NaCl溶液中的电化学自腐蚀电位比基体提高了113 mV,自腐蚀电流密度显著降低。结论在H13钢表面电火花沉积Nb涂层,可有效提高其表面的显微硬度、耐磨性和耐蚀性,从而延长模具的使用寿命。