Cr12MoV钢渗钒层组织及耐磨性能

为改善Cr12MoV钢耐磨性,提高其使用寿命,通过950℃×8hTD盐浴渗钒处理在Cr12MoV钢表面制备渗钒层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射和摩擦磨损试验对渗钒层组织成分和磨损性能进行检测分析,结果表明:Cr12MoV钢表面渗钒层组织均匀致密,且覆层与基体间存在明显的界面,渗钒层厚度约为9.0μm。渗钒层主要物相由VCx相组成,碳化钒覆层具有(200)和(220)晶面择优取向。经渗钒处理后试样表面显微硬度可达2 002HV0.05,约为原始试样显微硬度值的2.88倍。用GCr15钢球作为摩擦副,载荷为4.9N,滑动速度为0.1m/s,磨损时间为30min条件下,渗钒层的摩擦因数约为0.58;渗钒后试样的磨损体积约为原始试样的0.29倍,其磨损的机制主要为粘着磨损。通过TD盐浴渗钒处理,在Cr12MoV钢表面制备碳化钒涂层可有效提高其耐磨性。     

DC53钢渗硼处理对45钢摩擦影响层组织演化的影响

采用销盘摩擦磨损试验机研究了DC53钢渗硼处理对对摩副45钢摩擦影响层组织演变的影响。通过SEM、XRD、SIMS、TEM等分析了45钢摩擦影响层的微观组织特征。结果表明,渗硼处理显著提高了DC53钢盘试样的表层显微硬度,降低了摩擦副的摩擦系数及其自身的磨损率;对摩副渗硼的45钢销试样的摩擦影响层由塑性变形层和剥离层组成,而对摩副未处理的45钢销试样的摩擦影响层仅包括塑性变形层;对摩副中的Cr、Mo及B元素扩散到了45钢销试样的摩擦表层,且在对摩副渗硼的销试样中的扩散深度大于在对摩副未处理的销试样中的扩散深度;对摩副渗硼的45钢销试样的摩擦表层的晶粒明显细化。     

Q235钢双层辉光等离子Mo-Cr共渗及其热处理工艺研究

对比研究了Q235钢进行双层辉光等离子Mo—Cr共渗和不同热处理工艺处理的表面层组织和性能。结果表明：Q235钢等离子Mo—Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋深冷处理＋回火的试样，表面渗层组织结构细小，碳化物分布弥散，尺寸小于1μm，表面硬度达到1600HV。摩擦磨损试验表明：Q235钢经过渗碳＋淬火＋低温回火、等离子Mo—Cr共渗＋离子渗氮、等离子Mo-Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋低温回火、等离子Mo-Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋深冷处理＋低温回火处理的试样的相对耐磨性分别为：1，1．32，1．6和2．74。     

40Cr表面低温气体多元共渗性能的研究

利用低温气体多元共渗技术将N、C、O元素同时渗入40Cr钢表面形成改性层,从而改善材料表面性能,得到高硬度,高耐磨性以及高的疲劳强度.用SEM检测了试样的金相组织及渗层厚度,结果表明经多元共渗后表面改性层由疏松层、白亮层、过渡层组成.白亮层的硬度最高,显微硬度为850HV.通过摩擦磨损试验表明,多元共渗后40Cr表面耐磨性能显著提高.     

时间和粗糙度对4Cr5Mo2V钢离子氮化层高温磨损性能的影响

目的 提高4Cr5Mo2V钢离子氮化层的高温磨损性能.方法 以表面粗糙度(Ra)与氮化时间为变量,通过正交和单变量试验对4Cr5Mo2V钢进行离子氮化.使用显微硬度仪、光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、高温摩擦磨损试验机分别表征4Cr5Mo2V钢离子氮化层的表面硬度、显微硬度梯度、有效厚度、疏松度、物相及高温磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和光学轮廓仪对渗层微观组织及高温摩擦磨损试样的磨损体积、磨痕形貌、截面形貌进行分析.结果 氮化6 h时,渗层表面硬度及有效厚度均随粗糙度增加而增大,但疏松度均在3—4级,渗层质量差且高温磨损性能不佳;氮化10 h时,离子氮化效果与氮化6 h时相反,且Ra为1.05μm的试样氮化层逐渐减薄至200μm,渗层疏松度进一步增加至5级;当氮化时间达到14 h时,Ra为0.15μm的试样获得质量最优的氮化层,其渗层有效厚度为300μm,显微硬度梯度为5级,渗层疏松度为1级,该试样在高温摩擦磨损试验下,磨损率比Ra为1.05μm的氮化试样低64％,高温磨损性能显著提高.结论 随着氮化时间的增加,表面粗糙度的增大会造成4Cr5Mo2V钢离子氮化层的减薄及疏松度的增加,使其高温磨损性能变差.表面粗糙度为0.15μm的4Cr5Mo2V钢经14 h氮化后,离子氮化层质量最佳,渗层的高温磨损性能有效提高.     

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。     

40Cr钢液相等离子体电解氮碳共渗层的组织与性能

在NaCl溶液和甲酰胺组成的电解液中,应用液相等离子体电解氮碳共渗技术对调质态40Cr钢进行处理,表面得到氮碳共渗层,研究了其组织与性能。结果表明,经液相等离子体电解氮碳共渗处理后,试样表面为多孔形貌,处理10 min后渗层厚度可达38μm,渗层由两层白亮层和过渡层组成。XRD分析表明外白亮层由ε-Fe2-3N、Fe5C2、Fe3C和α-Fe(N)马氏体组成,SAED分析证明内白亮层为α-Fe(N)马氏体。渗层的显微硬度最高可达650 HV0.05,经氮碳共渗处理后试样的腐蚀速率远小于40Cr钢基体的腐蚀速率。     

等离子Mo-Cr共渗表面高速钢层的研究

在20钢表面进行等离子Mo-Cr共渗及等离子超饱和渗碳复合处理，合金层接近钼系高速钢成分。表面Mo含量达到12％左右，Cr含量达到4％左右。等离子渗碳合金层表面含碳量达到2．0％以上，超过了平衡碳的计算值。经X-射线衍射分析，碳化物主要类型为M23C6、M7C3、M6C型，尺寸1μm左右。试样经随后淬火 低温回火和淬火 深冷处理(-196℃) 低温回火两种工艺，使表面高速钢层获得马氏体基体上均匀分布的细小弥散的碳化物组织，没有粗大的共晶莱氏体碳化物。经深冷处理的试样表面硬度达到l600HV，明显高于未经过深冷处理工艺的高速钢层表面硬度(1000HV左右)。用WTM-1E球盘式摩擦磨损试验仪，进行摩擦磨损试验。结果表明：经等离子复合处理的表面高速钢层，与渗碳淬火及低温回火的试样对比，摩擦因数减小，仅有0．07～0．08。     

40Cr钢氮气/甲烷离子氮碳共渗后的组织和耐磨性

用金相显微镜和X射线衍射仪研究了40Cr钢经氮气／甲烷离子氮碳共渗后的显微组织和微观结构。在HQ-1型摩擦磨损试验机上进行了耐磨性试验，并与普通氨气离子渗氮结果进行比较。结果表明：40Cr钢经氮气／甲烷离子氮碳共渗处理后，表层获得了由Fe3C和Fe3N组成的化合物层，摩擦系数降低，失重减少，明显提高了40Cr钢的耐磨性能,磨损痕迹只有轻微擦伤。     

Q235钢离子渗铬及渗氮复合处理的耐磨性

利用针状铬丝在Q235钢表面进行1000 ℃×4 h等离子渗铬,对渗铬试样分别进行(480、520、560 ℃)×6 h的离子渗氮处理.对经过渗铬和离子渗氮处理的试样进行磨粒磨损耐磨性试验.结果表明,Q235钢渗铬后表面铬含量为22wt%,渗层厚度为50 μm.渗铬层经渗氮处理形成了含铬氮化物(CrN、Cr2N)及少量含铬碳化物(Cr23C6)组成的表面强化层,表面显微硬度最高达1500 HV0.1.磨粒磨损试验表明,与未处理Q235 试样比较,渗铬并经过480、520、560 ℃离子渗氮处理的试样耐磨性分别提高了1.50、3.05和1.44倍;520 ℃离子渗氮试样较T10钢淬火+低温回火试样及3Cr13离子渗氮试样分别提高了2.20倍和2.73倍.