碳钢膏剂渗硼后的热处理工艺及性能研究

利用正交试验法,获得了较佳的碳钢膏剂渗硼工艺及渗剂配方,分别研究了45钢及TIO钢膏剂渗硼后不同的热处理工艺对渗硼层及基体组织和性能的影响。实验结果表明：45钢在渗硼后渗层显微硬度均在1130HV以上,厚度皆在110μm以上;T10钢渗硼后的渗层厚度均在60μm以上,渗层的显微硬度均在1360HV以上;热处理对渗硼层的硬度及厚度没有影响,但对基体组织及性能有明显影响;渗硼后采用淬火及低温回火工艺,可使基体获得回火马氏体组织,从而提高了基体的硬度,减小了基体与渗硼层的硬度差,也提高了基体对渗硼层的支撑作用。     

高碳钢V—Re共渗及其组织性能的研究

本文试验了T8、GCr15钢的盐浴V-Re共渗,并对共渗工艺性、渗层组织、渗后热处理和渗层耐蚀性以及它们之间的相互影响进行了试验分析.结果表明:添加了少量Re的V-Re共渗盐浴流动性提高、渗速加快,得到的渗层由以VC为主的化合物层及过渡层组成,化合物层硬度可达HV_(m,0.05)2500,厚度可达25μm,具有良好的耐蚀性和热处理性能;渗后进行淬火、回火可强化基体,而对渗层性能、渗层与基体间结合无显著影响.     

45^#碳钢渗硼工艺及性能的研究

研究了４５＾＃碳钢固相渗硼工艺和配方，用金相显微镜，显微硬度计算研究渗硼组织结构。结果表明：４５＾＃钢渗硼层具有高硬度，高耐磨 ，优良的耐腐蚀性和抗高温氧化性能。通过入调整工艺发迹渗硼层厚度可满足工件不同使用性能的要求。     

覆层的耐液态锌腐蚀性能研究

采用膏剂法硼钒共渗，通过正交实验，经金相分析及显微硬度测试，确定最佳膏剂配方和最佳共渗工艺，得到连续致密，与基体结合较为紧密的渗层组织．所获覆层与液态锌不润蚀，静态腐蚀实验结果表明，该覆层具有优良的耐液态锌腐蚀性能．     

模具铬钒稀土多元共渗层组织及腐蚀性能研究

利用金相显微镜、显微硬度测试仪、XRD、EDS分析及耐蚀性实验对Cr12和Cr12Mo V冷作模具钢稀土铬钒共渗后的覆层组织性能及耐蚀性能进行了研究。结果表明:共渗层主要由VC、Cr23C6、Cr7C3等相组成,渗层厚度、硬度分别为12.7μm,2906 HV0.05和11.9μm,2799 HV0.05;渗层组织均匀致密,显微硬度高,且在10%HCl中浸泡100 h后表现出极好的耐腐蚀性能。     

交流电场作用下的中低碳钢低温粉末法渗硼

以低碳20钢、中碳45钢为渗扩对象进行交流电场作用下的低温粉末法渗硼,对渗硼层厚度、显徽组织、相结构及硬度进行观测分析.试验结果表明:在600℃、4h保温条件下,20钢、45钢经交流电场增强渗硼获得的渗硼层厚度远远大于常规渗硼得到的渗层厚度;在交流电场作用下,渗层厚度随渗剂中硼铁含量的增加而快速增加;硼铁含量小于等于10％时,渗硼层基本由Fe2B单相构成;而硼铁含量大于等于15％时,渗硼层则由FeB+ Fe2B两相构成.对交流电场在渗硼中的作用机制进行了初步分析.     

4Cr13不锈钢渗硼工艺及渗层组织研究

采用添加稀土化合物及优化工艺参数的方法解决了4Cr13不锈钢渗硼问题。通过正交试验法获得4Cr13钢渗硼工艺为：温度为920℃，时间8h，最佳稀土加入量为0.5%(质量分数）。借助于金相显微镜、X射线衍射仪及显微硬度计，观察和分析了加稀土前后渗层的组织、表面和次表面的相结构以及渗层的显微硬度分布。结果表明：加稀土元素后，渗层厚度提高，硼化物的组织形态及致密度明显改善，表面获得以Fe2B、(Fe,Cr)2B为主的组织，渗层脆性降低。     

45钢(α γ)双相区温度盐浴稀土硼共渗的研究

选择合适的介质成分,45钢盐浴及电解渗硼均可得到单相的Fe_2B渗层。本文通过对700—900℃各温度渗硼结果的综合比较发现:45钢(α r)两相区温度是低温渗硼的最佳温度。实验发现,介质中加入一定量的稀土,可显著地增加各工艺相同温度下的渗层厚度,在一定程度上弥补了低温时由于原子扩散能力较低而造成的渗层厚度的损失,使低温渗硼工艺更加可行。同时也发现,稀土可渗入到Fe_2B中,并且由于稀土的渗入,使渗层组织得到改善,韧性、耐蚀性及耐磨性得到提高。 应用扫描电子显微镜、电子探针、电子能谱、正电子湮没、x射线衍射、显微硬度计等设备,对渗硼后钢表面的缺陷、成分、相的分布进行了全面的考察和测定。在此基础上对稀土的促渗、改善组织、提高性能的机理,进行了初步的探讨。     

42CrMo钢液相等离子碳氮共渗工艺研究

本文以乙醇胺、氯化钾、氯化铵的水溶液为电解液,用液相等离子电解技术对42CrMo钢进行碳氮共渗工艺进行研究。通过金相显微镜、扫描电镜（SEM）、电子能谱（EDS）、对处理试样表面形貌和渗层进行观察和分析,并对渗层硬度通过显微硬度计进行测试。结果表明：利用液相等离子电解技术可以实现42CrMo钢的碳氮共渗,渗层厚度可以达到60μm,渗层硬度可以达到537 HV,基本达到基体硬度的2倍。     

自保护渗硼膏剂的研究

本文介绍了有自保护能力的渗硼膏剂的配制、自保护机理、膏剂成分、工艺条件对Ａ３、４５＾＃、Ｔ１０钢处理后组织性能的影响。实验表明所研制的ＧＳＢ渗硼膏剂具有Ｂ４Ｃ含量少、渗硼能力强、操作简便、成本低廉、渗硼工件易清洗、表面光洁无腐蚀等特点。     

Growth characteristics and kinetics of niobium carbide coating obtained on AISI 52100 by thermal-reactive diffusion technique

Niobium carbide coating was produced by thermal-reactive diffusion technique on AISI 52100 steel in salt bath at 1 123 K, 1 173 K, and 1 223 K for 1, 2, 4, and 6 hours. The salt consisted of borax, sodium fl uoride, boron carbide, and niobium pentoxide. The presence of NbC phase on the steel surface was confi rmed by X-ray diffraction analysis. Microscopic observation showed that niobium carbide coating formed on the substrate was smooth and compact. There was a distinct and fl at interface between the coating and substrate. The micro-hardness of niobium carbide coating was 2892±145HV. The thickness of coating ranged from 1.6 μm to 14μm. The forming kinetics of niobium carbide coating was revealed. Moreover, a contour diagram derived from experimental data was graphed for correct selection of process parameters. Some mathematical equations were built for predicting the coating thickness with predetermined processing temperature and time. The results showed that these mathematical equations are very practical as well as the kinetics equation.     

45号钢堆焊熔敷金属的组织及性能

分别采用焊条CHR172和CHR132在基体材料45号钢上进行了堆焊试验；对焊缝金属和热影响区金属的显微组织进行了分析；对堆焊熔敷金属的硬度进行了测试。结果表明：堆焊金属的显微组织和显微硬度与焊条的种类和堆焊工艺参数有关。焊条CHR172堆焊熔敷金属的硬度比焊条CHR132堆焊熔敷金属的硬度好。     

激光熔覆纳米La2O3/Ni基合金涂层

采用横流5kWCO2激光在低碳钢基体表面制备纳米La2O3/Ni基激光熔覆涂层。采用光学显微镜（OP）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）分别对熔覆涂层进行显微组织和相组成的观察。用显微硬度计和滑动磨损试验机对熔覆涂层的硬度和耐磨性进行测试。试验结果表明：熔覆层主要由γ-（Ni,Fe）,Cr23C6,LaNi10.5Si2.5等相组成,随离结合面距离增大,熔覆层的组织逐渐变细。随着纳米La2O3加入量及扫描速度增加,熔覆层组织变细。加入纳米La2O3后,平均硬度由未加时500HV0.5提高到约700HV0.5,耐磨性也得到不同程度的提高。在本试验条件下,添加质量分数为1.0%纳米La2O3熔覆层的耐磨性明显高于质量分数为1.5%纳米La2O3熔覆层的耐磨性。扫描速率采用250mm/min的熔覆层,其综合性能最佳。     

16Mn钢MAG焊接头热影响区尺寸与性能分析

在不同焊接线能量条件下,采用MAG焊工艺在厚度为4mm的16Mn钢母材上进行焊接试验.通过观察焊接接头各区域金属显微组织,测试焊接热影响区尺寸和接头金属显微硬度来研究接头的性能.试验结果表明,随着焊接线能量的增大,焊接接头的热影响区宽度增加.焊接接头过热区金属组织随焊接线能量增加而逐渐粗大,且出现了贝氏体组织,显微硬度...     

一种两级微桥结构快速测温微型传感器的研制

设计了一种新型薄膜热电阻温度传感器.传感器感温结构由基片（Si）/绝缘层（SiO₂）/感温部（Pt）组成,Pt薄膜片以悬空的微桥连接方式搭接在SiO₂片上,SiO₂片也以同样的方式搭接在Si片上,以此构成两级微桥机构.较之传统温度传感器,该感温部件采用悬空布置结构可使测温过程中的热损失大为减少,并能保证温度传感器热响应的线性度和可靠性. 通过ANSYS有限元软件仿真Pt薄膜片在不同厚度SiO₂片下的温度分布情况. 当SiO₂片厚度为2μm,该传感器热响应时间常数达到最小的10ms,与SiO₂片厚度为5μm 和10μm相比其时间常数减小了50%以上. 研究结果表明:在温度测量过程中,SiO₂片厚度对感温的Pt薄膜片热损失影响很大,在设计中应尽可能减小SiO₂片厚度.     

金属材料的剩余寿命与力学性质之间关系的研究

对45钢材料在三级应力水平下进行了旋转弯曲疲劳试验,并对疲劳试验后的试样进行了显微硬度试验和拉伸试验,研究了疲劳过程中屈服极限σs、强度极限σb、截面收缩率φ和显微硬度HV的变化规律,探讨了以显微硬度作为材料疲劳损伤检测参量,以实现零件剩余寿命预测的可行性。研究结果表明:疲劳过程中金属材料在循环载荷作用下,其显微硬度先增大、后降低,然后再逐渐增大,而且增大和减小的时间非常接近;材料的屈服极限、截面收缩率均呈逐渐下降的趋势;材料的强度极限比静强度极限略高,强度极限的变化均呈逐渐上升的趋势。依据材料的显微硬度检测结构件的损伤程度,预测材料的剩余寿命是可行的。     

Microstructure of Ni / WC surface composite layer on gray iron substrate

The surface infiltrated composite (Ni/WC) layers on gray iron substrate were fabricated through a vacuum infiltration casting technique (VICT) using Ni-based composite powder with different WC particles content as raw materials.The microstructures of surface infiltrated composite layer,the interface structures between surface composite layer and the substrate,the changes of macro-hardness with the increasing of WC content and the micro-hardness distribution are investigated.The infiltrated composite layer includes a surface composite layer and a transition layer,and the thickness of the transition layer decreases with the increasing content of WC.The thickness of transition layer with 20%WC content in the surface infiltrated composite layer was 170 μm which was the thickest for all transition layers with different WC content.The surface composite layer was mainly composed of WC,W2C,FeB and NiB,along with Ni-Cr-Fe,Ni (Cr) solid solution,Ni (Si) solid solution and Ni (Fe) solid solution.The transition layer was composed of Ni (Cr) solid solution,Ni (Fe) solid solution,Ni (Si) solid solution,Fe (Ni) solid solution and eutectic.The surface macro-hardness and micro-hardness of the infiltrated layer had been evaluated.The macro-hardness of the surface composite layer decreases with the WC content increasing,and the average macro-hardness is HRC60.The distribution of micro-hardness presents gradient change.The average micro-hardness of the infiltrated layer is about HV1000.     

45钢堆焊金属组织及显微硬度研究

分别采用D237和D207两种堆焊焊条,以焊条电弧焊工艺在基体材料45钢上进行堆焊,对在相同焊接条件下获得的堆焊金属的显微组织和显微硬度进行了分析,并讨论了合金元素对堆焊层显微组织及显微硬度的影响.结果表明:堆焊层金属的显微组织及显微硬度与焊接线能量有关,与焊条的合金成分及含量有关,与其硬质相的类型、性能及分布等有关;合金元素钼、钒对堆焊金属品粒的细化作用效果明显.