奥氏体不锈钢耐蚀渗氮工艺的研究

对AISI 321和AISI 304不锈钢进行了低温离子渗氮,其表面获得了均匀的渗氮层即白亮层。与未经渗氮的钢相比,经离子渗氮的钢表面硬度和耐磨性显著提高,而耐蚀性也并不降低;与经传统的盐浴氮碳共渗的钢相比,经离子渗氮的钢的耐磨性和耐蚀性也均有所提高。对经低温离子渗氮的AISI 321纲渗层进行了XRD分析,发现试样的谱峰明显向低角度偏移。     

低温离子氮碳共渗温度对AerMet100钢摩擦学性能的影响

研究了不同温度对AerMet100钢渗氮层和氮碳共渗层的显微组织、表面硬度、渗层截面硬度梯度以及耐磨性的影响,并考察了渗层的磨损机理。结果表明,氮碳共渗层相较于渗氮层表面生成的化合物更加细小,表面更加平整光滑;离子渗氮、离子氮碳共渗处理都可显著提高AerMet100钢的表面硬度;随着温度的增加,共渗层厚度也明显增加;氮碳共渗层比渗氮层具有更低的摩擦因数,在共渗温度为480 ℃时氮碳共渗试样具有最低摩擦因数和磨损率,表现出最佳的耐磨性。渗氮层的磨损机理为氧化磨损和表面疲劳磨损,氮碳共渗层的磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损以及表面疲劳磨损。     

304 不锈钢低温离子渗氮及氮碳共渗处理

目的研究304不锈钢离子渗氮层和氮碳共渗层的组织、硬度及耐磨、耐蚀性能,并考察渗层的磨损机理。方法利用离子渗氮及氮碳共渗工艺在304不锈钢表面获得硬化层,利用XRD,OM及共聚焦显微镜、显微硬度仪、电化学测试仪,分析处理前后渗层的组织、相结构及渗层的硬度及耐磨耐蚀性能。结果 304不锈钢氮碳共渗和渗氮层主要为S相层,在相同工艺条件下,氮碳共渗工艺获得的渗层为γN+γC的复合渗层,且厚度大于单一渗氮层。渗氮层和氮碳共渗层硬度约为基体硬度的3.5倍。在干滑动摩擦条件下,氮碳共渗层比渗氮层具有更好的耐磨性能;渗氮层的磨损机理为磨粒磨损的犁沟效应和断裂,氮碳共渗层的磨损机理为磨粒磨损的犁沟和微切削。电化学测试表明,渗氮层和氮碳共渗层的耐蚀性能均优于基体。结论 304不锈钢在420℃进行离子渗氮和氮碳共渗处理后,硬度和耐磨性能可大幅提高,且氮碳共渗处理效果更佳。     

304不锈钢低温离子渗氮和氮碳共渗工艺

在430 ℃对AISI304奥氏体不锈钢分别进行离子渗氮(PN)、离子氮碳共渗(PNC)和离子氮碳共渗加离子渗氮(PNC+PN)处理.利用金相显微镜、辉光放电光谱仪、X射线衍射仪和显微硬度计测试了试样渗层的横断面形貌、渗层成分、相组成和力学性能.结果表明,AISI304奥氏体不锈钢在430 ℃进行硬化处理时,相对于PN处理,经PNC和PNC+PN处理可以获得更高硬度、更厚渗层,但表面耐腐蚀性下降,3种处理得到的渗层中C和N的最大含量分别出现在不同深度.     

17-4PH不锈钢离子渗氮工艺研究

研究了17-4PH马氏体沉淀硬化型不锈钢的离子渗氮工艺。结果表明,当离子渗氮温度为500℃,N2:H2=1:3时,17-4PH马氏体不锈钢的渗层表面硬度可达1324 HV0.1,渗氮层深度为0.12mm,基体硬度达到38.3 HRC。     

离子硬化工艺在316L不锈钢阀内件中的应用

对316L奥氏体不锈钢进行离子渗氮(PN)和离子碳氮共渗(PNC)处理,利用光学显微镜、显微硬度计、电化学工作站、粗糙度检测仪和三坐标测量仪对试样渗层厚度、显微硬度、耐腐蚀性、表面粗糙度和变形量进行讨论分析。结果表明:316L钢经离子碳氮共渗处理后的渗层硬度分布较好,可提高耐腐蚀性能。离子碳氮共渗技术可应用于阀内件(包括球芯和阀座)的表面硬化处理,在保证零件尺寸配合公差的条件下,大幅提高阀内件的表面硬度。     

针对奥氏体不锈钢卡套表面硬化处理的方法

针对奥氏体不锈钢卡套硬度低、抗刮擦性能差、使用寿命短等问题,本文分别采用低温离子渗氮,离子渗碳和离子氮碳共渗对奥氏体不锈钢卡套进行表面硬化处理。实验结果表明,低温离子渗碳处理后奥氏体不锈钢卡套表面获得的硬化层各项性能指标如硬度、组织、性能等均能满足其使用要求。     

2Cr13钢氮碳氧硫变温离子共渗工艺及性能研究

从温度、时间、氨气流量和混合气(乙醇和二硫化碳混合液)流量方面研究2Cr13不锈钢氮碳氧硫变温离子共渗工艺,寻找最优的共渗参数,并与常规离子渗氮和变温离子渗氮相比较。利用显微硬度计、金相显微镜、X射线衍射仪和电化学工作站对试样进行分析。结果表明:2Cr13钢经535℃变温共渗8 h,氨气流量1.5 L/min,混合气流量0.25 L/min变温离子共渗处理,表面硬度达到硬化要求,共渗层厚度0.28 mm,梯度平缓;共渗层中微量的Fe3O4可降低摩擦系数,FeS具有储油减磨的特性,使工件耐磨性更好;另外,其耐腐蚀性略低于常规离子渗氮。     

工业纯铁的氮碳钛离子共渗工艺

针对氮、碳二元离子共渗电磁纯铁的渗氮层硬度低、耐磨性差的问题,采用氮、碳、钛三元离子共渗的方法对其进行表面改性处理。结果表明,在相同渗氮工艺下,海绵钛的加入,有效地提高了渗氮层的表面硬度;在520 ℃共渗8 h时,测得渗层硬度最高可达513 HV0.05。但是三元离子共渗降低了纯铁的磁性能,尤以低磁性能降低较多,稍低于GB/T 3656—2008要求,中磁性能与高磁性能仍满足标准要求。     

奥氏体不锈钢的低温离子氮碳共渗研究

利用低压等离子体辉光放电技术对AISI 316奥氏体不锈钢进行低温离子氮碳共渗硬化处理，处理是在不降低奥氏体不锈钢耐蚀性能的前提下进行的。处理后的奥氏体不锈钢属于一种无氮化铬或碳化铬析出的氮和碳的过饱和固溶体(S相结构)。这种渗入钢中的过饱和氮和碳元素引起奥氏体晶格发生畸变，使渗层的硬度和耐磨性都有较大幅度的提高。由于处理后的奥氏体不锈钢渗层内的最大含氮量和最大含碳量分别出现在不同的深度，因而使离子氮碳共渗处理后的奥氏体不锈钢既有离子渗氮处理的高硬度，又有离子渗碳处理后的高的渗层厚度和良好的硬度梯度等特点。     

离子氮碳共渗在柴油机气缸套和活塞环上的应用

船用柴油机的气缸套和活塞环是常见的易损件，为了提高其耐磨性和抗咬合性，进行离子氮碳共渗处理，其使用寿命得到大幅度的提高，并能达到节省燃料费用的目的。     

等离子喷涂-重熔NiCrBSi涂层的显微组织与耐磨性能

采用等离子喷涂和等离子重熔技术,在2Cr13基体表面制备2mm厚的自熔性NiCrBSi涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪研究涂层形貌、微观组织和微区成分的演变规律,采用拉伸和硬度试验测试涂层的结合强度和显微硬度,通过室温和高温摩擦磨损试验评价和比较涂层与基体的耐磨性能。结果表明,重熔前后涂层都是由γ-Ni固溶体以及Ni₃B,CrB,Cr₂B,Cr₇C₃和Cr₂₃C₆等组成;重熔涂层由层状喷涂态转变为致密的铸造态,涂层组织和力学性能大大提高,结合强度和显微硬度分别高达200MPa和1010HV。重熔涂层的耐磨性显著优于2Cr13基体,其600℃时的磨损体积仅为基体的20%。     

Ni-WC涂层在饱和H2S溶液中的磨损和腐蚀行为

为了提高深海石油钻采工具的耐磨耐蚀性能,利用等离子转移弧堆焊(PTA)在不锈钢表面制备了不同球形碳化钨(WC)含量的镍(Ni)基涂层,并研究了该涂层在饱和硫化氢(H₂S)溶液中的耐磨损与腐蚀性能。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等方法研究了涂层的表界面形貌和组成结构。利用显微硬度测试仪和摩擦磨损测试仪研究了涂层的耐磨损性能。通过极化曲线和3D光学轮廓仪等方法研究了涂层在H₂S溶液中的腐蚀速率和点蚀分布。结果显示,球形WC粉末的Ni基合金颗粒经过离子转移电弧堆焊在合金钢表面形成的涂层,其主要成分为WC,W₂C,Ni和Ni₃Fe。但WC的体积分数对于涂层的耐磨耐蚀性能影响较大,当WC的体积分数为60%时(Ni-60%WC),涂层在H₂S溶液中的耐磨与耐蚀性能均优于单纯的Ni基涂层和Ni-30%WC涂层。因此,文中研究为深海石油钻采工具的表面防护提供了一种新的思路和选择。     

TiO2涂层激光热冲击损伤机理研究

研究了等离子喷涂TiO2涂层在激光热冲击条件下激光输出功率对涂层损伤的影响，并探讨了涂层的损伤机理。结果表明，随着激光输出功率的增大，TiO2涂层损伤加剧，当激光输出功率为3900W时被击穿：基体上产生热影响区；TiO2涂层在激光热冲击下的微观损伤形貌主要以放射板条状组织和枝状组织为主，并存在大量的裂纹；TiO2涂层消耗激光能量的方式主要是熔化与再结晶并辅以裂纹的萌生与扩展。     

不锈钢零件表面离子渗氮的研究与应用

不锈钢耐蚀性好,耐磨性差,在许多工况下推广受到限制。研究与实践证明,通过合理的选材,采用等离子渗氮处理,能更好地挖掘不锈钢的潜力,延长不锈钢零件寿命。     

Influence of Sealing Treatments with Ultrasonic Excitation on Corrosion Resistance of Plasma-sprayed Al2O3-13wt%TiO2 Coatings

A series of plasma-sprayed Al2O3-13wt%TiO2(AT13)coatings were sealed with silicone resin by using impregnating with and without ultrasonic excitation methods,respectively.And,sealing treatments with ultrasonic excitation(UE)were performed at different temperatures.The corrosion behaviors of the sealed AT13 coatings were investigated by immersion corrosion tests.The microstructure and porosity of the coatings were characterized.The porosity of the AT13 coatings decreases after sealing treatments and the coatings sealed with ultrasonic excitation have the lowest porosity.The result of immersion corrosion in 10vol%HCl aqueous solutions shows that most of UE-sealed coatings have lower weight losses value than that of the coatings sealed by conventional impregnating(CI).The ultrasonic excitation was useful for decreasing the opposing force acting against impregnation driven by moisture and air from pores and cracks,and accelerating the fluidity of sealant,which made the sealant penetrate deeply into the inner part of pores and cracks.All the results indicate that the corrosion resistance of plasma-sprayed AT13 coatings can be effectively improved by sealing treatments with ultrasonic excitation.     

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。     

42CrMo4钢硼氮离子复合渗与离子渗氮对比研究

目的 为了进一步提高42CrMo4钢离子渗氮层的硬度,研发硼氮离子复合渗创新技术,并与离子渗氮层特性进行对比研究.方法 在520℃、6 h的相同工艺条件下,对42CrMo4钢分别进行硼氮离子复合渗和离子渗氮处理.利用光学显微镜、XRD、显微硬度计、摩擦磨损测试机和电化学工作站对截面显微组织、物相、截面硬度、耐磨性和耐蚀...     

灰铸铁等离子束合金化的耐磨性和耐蚀性研究

利用等离子柬对灰铸铁进行表面合金化强化处理。采用扫描电镜、X射线衍射、硬度试验和磨损试验等分析了经合金化处理灰铸铁的组织和性能。结果表明,经合金化处理的灰铸铁表面石墨相完全消失,合金化层的显微组织主要是枝晶结构,硬度最高值出现在次表层,平均硬度高达1092HV0．1。由于合金化层组织均匀细密,合金化层的耐磨性比基体高4倍,耐蚀性比基体高72．5％。