预氧化对离子渗氮的影响

通过直接向离子渗氮炉通入空气的方法,首次研究预氧化对42Cr Mo钢离子渗氮的作用。采用金相显微镜、显微硬度计、XRD研究了渗氮层厚度和渗氮层物相。结果表明,预氧化对离子渗氮具有明显的催渗作用,在300℃预氧化30 min后进行离子渗氮(500℃×4 h),化合物层厚度达到15μm,是不经预氧化处理的传统离子渗氮化合物层厚度的2倍以上;有效扩散层厚度达到最大值570μm,明显高于传统离子渗氮的有效扩散层厚度。     

QPQ盐浴复合处理时间对304不锈钢耐磨性的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了304不锈钢在565℃进行60 ～ 180 min盐浴复合处理(QPQ)后对304不锈钢表面组织和耐磨性性能的影响.结果表明,在565℃渗氮时间为150 min时,304不锈钢硬度峰值约为1200 HV,比基体高5倍以上.工件经QPQ工艺处理后试样钢渗层结构由表及里为致密的氧化膜、渗氮层和扩散层,其中渗氮层主要物相为ε-Fe2-3N.耐磨性实验表明,QPQ处理可显著改善304不锈钢耐磨性.在565℃渗氮时间150 min为改善耐磨性的最佳时间,处理后试样的耐磨性比原始试样提高10倍左右.     

直流电场对42CrMo钢盐浴渗氮催渗与改性作用

以42CrMo钢为材料,对比研究了传统和直流电场催渗盐浴渗氮技术。利用光学显微镜、显微硬度计和X射线衍射仪对渗层的显微组织、渗层厚度、硬度及物相进行了测试和分析。研究结果表明:直流电场可以显著提高盐浴渗氮速度,降低渗氮温度或缩短渗氮时间;在外加电压7.5 V直流电场条件下,保温时间为80 min时,处理温度530℃获得的化合物层厚度与同样时间常规盐浴渗氮560℃时获得的层深相近,约为6.7μm,处理温度为560℃时化合物层厚度提高到12.1μm。虽然直流电场不改变42CrMo钢盐浴渗氮层的主要物相,均由ε-Fe_3N相、γ'-Fe_4N相和Cr N相构成,但直流电场盐浴渗氮后渗层中硬度较高的γ'-Fe_4N相的相对含量更高。因此,直流电场盐浴渗氮处理后的42CrMo钢的截面显微硬度大幅度的提高,经过575℃×80 min,7.5 V盐浴渗氮后的试样截面显微硬度达到1100 HV0.01,是基体硬度的3倍。同时,施加电场盐浴渗氮使42CrMo钢耐蚀性比常规盐浴渗氮进一步提高。     

离子渗氮前预氧化催渗作用及机理

研究了预氧化对42CrMo钢离子渗氮的催渗作用及机理。采用光学显微镜、显微硬度计、XRD、SEM和接触角测量仪研究了渗氮层厚度、渗氮层物相、预氧化后表面形貌和表面自由能。结果表明,预氧化对离子渗氮具有明显的催渗作用,在300℃预氧化30 min后进行离子渗氮(500℃、4 h),化合物层厚度达到15μm,是不经预氧化处理的传统离子渗氮化合物层厚度的2倍以上;有效扩散层厚度达到最大值570μm,明显高于传统离子渗氮的有效扩散层厚度。研究还表明,300℃预氧化30 min后表面产生了大量纳米级氧化物颗粒和微裂纹、孔洞,同时接触角最小、表面自由能最大,离子渗氮阶段氧化物可以有效地转化为氮化物。由此推测预氧化催渗机理可能是表面纳米级氧化物颗粒和微裂纹、孔洞的形成,一方面有利于活性氮原子的吸附,从而促进化合层的形成,另一方面为氮原子提供的扩散通道,有利于扩散层的增加。     

35钢稀土快速盐浴渗氮技术及动力学分析

以35钢为材料,通过在盐浴中添加一定量稀土La进行快速稀土盐浴渗氮。利用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计对渗层的显微组织、渗层厚度和硬度进行了测试和分析。研究结果表明:稀土La对盐浴渗氮具有显著的催渗效果,并且当稀土La添加量为5%时化合物层达到最厚。同时稀土盐浴渗氮可大幅度提高35钢表面硬度,经过848 K×2 h、5%稀土La盐浴渗氮处理后35钢次表面硬度最高达到835 HV0.01。稀土La盐浴渗氮中氮的扩散激活能可以从常规盐浴渗氮的270 k J·mol-1降低到134 k J·mol-1,表明稀土La对盐浴渗氮具有明显的催渗作用。同时对稀土La快速盐浴渗氮的机理进行了分析。     

球铁基体组织对QPQ盐浴渗氮层深度和耐磨性的影响

对不同铁素体含量基体组织的球墨铸铁进行了QPQ盐浴渗氮试验,对渗层进行了显微组织观察和物相分析.试验结果表明,渗层组织中主要为Fe_3O_4和Fe_2N相,且基体组织中铁素体含量越高,渗层越厚.通过对不同基体组织的球墨铸铁进行QPQ处理前后磨损速率的比较,结果表明经QPQ处理后的球墨铸铁试样磨损速率为QPQ处理前的4.3%～19%.     

304奥氏体不锈钢低温盐浴渗氮处理

采用430℃低温盐浴对304奥氏体不锈钢进行渗氮处理,研究了渗氮时间对渗氮层组织和性能的影响。利用XRD衍射仪、光学显微镜、表面显微硬度计和带能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)分别分析渗氮层的相组成、厚度、表面硬度和显微组织。结果表明:304奥氏体不锈钢在430℃渗氮不同时间后,渗氮层厚度和表面硬度都随着时间的延长而增加。渗氮时间为1 h时,渗氮层仅为单一的S相,随着渗氮时间的增加,渗氮8 h时开始有少量CrN生成,渗氮16 h时,渗氮层由大量CrN+S相两相混合。用电化学极化的方法评价耐蚀性能的结果表明:盐浴渗氮处理后耐Cl-点蚀性能得到了一定的改善,在430℃渗氮4 h,其耐蚀性能是最好的,优于没经过渗氮的试样,而在所有的渗氮试样中,渗氮8 h、16 h的试样耐点蚀性能较差。     

42CrMo钢离子氮化研究

选用42CrMo钢为实验材料,分别进行普通离子渗氮处理、活性屏离子渗氮处理及预氧化+离子渗氮处理。利用金相显微镜观察离子渗氮层的显微组织;利用XRD分析离子渗氮层中的各种物相;在试验结果的基础上,分析不同的离子渗氮方式及不同的渗氮工艺参数对渗层组织和性能的影响。结果表明:42CrMo钢经离子渗氮处理后由表及里形成明显的白亮层和扩散层;渗层由Fe2-3N和Fe4N组成;离子渗氮后试样的表面硬度得到明显提高;在不同的离子渗氮方式下,渗氮工艺参数对化合物层厚度及扩散层厚度的影响规律存在一定的差异。活性屏对离子渗氮起到一定的促进作用,低温时尤为显著。离子渗氮前进行预氧化处理,可以加速渗氮过程的进行,其中在300℃下预氧化30 min效果最佳。     

42CrMo钢的空气离子后氧化

采用普通空气对离子渗氮的42CrMo钢进行离子后氧化处理。利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、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、表面形貌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42CrMo钢离子后氧化处理的气源;通过离子后氧化处理,在经离子渗氮的42CrMo钢氮化层上形成一层厚度为1~2μm、由Fe2O3和Fe3O4组成的氧化层;随氧化时间延长或温度增高,氮化层化合物相分解,化合物层厚度逐渐减小,后氧化时间和温度对氧化层的Fe2O3和Fe3O4比例起决定作用。同时,离子后氧化能显著改善渗氮42CrMo钢的耐蚀性,其中工艺参数为400℃、氧化60 min获得最佳耐蚀性。     

预氧化对密封罐法制备40Cr钢渗氮层组织和性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站研究了预氧化温度对40Cr钢渗氮层的组织、硬度、耐磨和耐蚀性能的影响。40Cr钢渗氮前分别在350、400和450℃进行预氧化30 min,随后采用密封钢罐法对40Cr钢渗氮处理,渗氮工艺为600℃×4 h。结果表明:在400～450℃预氧化30 min具有显著的催渗作用,此时渗氮层厚度较厚,达到100～140μm,渗层组织由ε-Fe_3N和γ'-Fe_4N相组成。此时,40Cr钢渗氮层硬度和耐磨性能明显改善,硬度高达74. 96～76. 80 HRC,摩擦磨损质量损失较小,摩擦因数也较小,在0. 35～0. 65之间波动; 400℃预氧化后渗氮层耐腐蚀性能略有改善; 450℃时自腐蚀电位显著增大,达到-0. 026 V,但自腐蚀电流密度略有增加。     

盐浴渗铬工艺研究

研究了硼砂盐浴渗铬和氯系熔盐渗铬。结果表明，在850℃渗铬时氯系熔盐法优于硼砂盐浴法，而在950℃渗铬时硼砂盐浴渗铬较优。     

盐渣电阻启动电极盐浴炉

1　前言电极盐浴炉熔盐凝固后 ,因固态盐的电阻率很大 ,不能用盐炉变压器的次级电压直接通电升温。因此必须有一个用其他电热元件使电极间固态盐先行熔化的起动过程。本文把熔化主电极间的固态盐 ,使其间的电阻降低到能用盐浴炉的工作电压继续化盐升温的过程称为盐炉启动。该过程经历的时间为启动时间 ,用于施加启动电压的电极称为启动电极。按启动电热元件的不同 ,电极盐浴炉的启动可分为金属电阻、石墨电阻和盐渣电阻启动法 3类。金属电阻启动法包括用低碳钢棒制成的螺旋状电阻为电热元件的传统启动法和用矩形钢板焊成回环状电阻为电热元…     

亚温淬火盐浴炉基盐的选用

亚温淬火工艺的优点是在保证材料强度、硬度的同时，使塑性和韧性得到改善，而且淬火畸变或开裂明显减少。山东华源莱动内燃机有限公司于1998年开始试验应用亚温淬火工艺，解决45钢制单缸柴油机固定螺栓调质处理时的淬火畸变、开裂问题。在大批量生产时发现，当加热温度由830℃～850℃降低为760℃～770℃时，每炉加热时间由8min延长到40min，生产效率大大降低，严重影响了生产进度，     

无毒液体碳氮共渗

通过金相、硬度、耐磨性、Ｘ射线衍射、台架试验等测试分析表明：用“８６２”渗剂取代氰盐对低碳钢自行车轴碗、轴档及手工钢锯等零件进行中温无毒液体碳氮共渗，能完全满足其技术性能的要求，具有较好的社会效益和经济效益。     

盐浴稀土硫氮碳共渗工艺

稀土 (ＲＥ)催渗 ,Ｓ Ｎ Ｃ共渗能有效提高机械零件与工模具抗磨损、抗咬合、抗疲劳、抗腐蚀与抗龟裂性能。在低温Ｎ Ｃ共渗基础上渗Ｓ ,金属表面形成硫化物薄膜 ,可防止金属间直接接触咬合。硫化物层质软多孔 ,能吸附润滑油 ,起到减摩作用。试验表明 ,性能与使用寿命比单纯Ｎ Ｃ共渗提高 50 %～ 1 0 0 % ,有明显经济效益。1　试验条件与方法(1 )试验用钢　 3Ｃｒ2Ｗ 8Ｖ、Ｗ 1 8Ｃｒ4Ｖ、5ＣｒＮｉＭｏＡ钢。试样尺寸分别为 :50ｍｍ× 30ｍｍ× 1 0ｍｍ、30ｍｍ× 1 0ｍｍ×1 0ｍｍ、50ｍｍ× 1 5ｍｍ× 1 5ｍｍ ,一组 3件。(2 )渗剂与催渗…     

Low-Temperature Salt Bath Nitriding of Steels

Nitriding technology has gone a long way, from the old gas nitriding to the relatively recently developed plasma nitriding. The latter has replaced the process of “soft nitriding” in the automotive industry based on nitrocarburizing in cyanide salt baths. It seemed that the high toxicity of the initially used compositions for soft nitriding (Tufftride or Tenifer) should have eliminated salt baths from the industry. However, they are still rather widely used. The replacement of old compositions by nontoxic ones has solved fundamental problems of environment protection. Low-temperature nitriding technology also advanced considerably. Salt bath nitriding is a very active process, more intense than that of gas nitriding and nitrocarburizing including the processes of plasma nitriding. The reactivity of the nitriding medium and the final efficiency of the process with allowance for the cost of the equipment have to be taken into account. An additional advantage of salt bath nitriding is the possibility of treatment of stainless maraging steels. The present work is devoted to comparison of the processes of treatment in a nontoxic salt bath and in a gas medium and discussion of the advantages of nitriding in nontoxic salt baths.     

低温盐浴中的氮碳钒共渗

研究了经５６０℃左右液体氮碳钒共渗后碳钢与合金钢的显微组织,显微硬度以及洋层中的合金相,讨论了渗入过程的特点与机理。     

盐浴铁素体氮碳共渗的工艺控制

全面介绍了一种新的金属表面改性技术,即盐浴铁素体氮碳共渗的工艺过程及其控制要点,渗氮温度和渗氮时间等工艺参数的确定,盐浴中CNO^-和CN^-含量的控制,盐浴的维护,工件的预先热处理以及渗氮质量的检验,并结合生产实际作了说明。     

曲轴盐浴氮碳共渗工艺研究

研究了 ＷＤ６１５柴油机曲轴盐浴氮碳共渗工艺。结果表明：曲轴基体硬度和冷却方式对共渗层表面硬度的提高有着直接的影响。按时捞渣以净化盐浴可有效地防止疏松层过厚,同时可降低盐浴中ＣＮ－含量。     

盐浴硼铝共渗工艺及应用

探讨了４５、Ｔ８、５ＣｒＭｎＭｏ、３ＣｒＷ８Ｖ钢在添加氧化铝和还原剂的熔融硼砂浴中获得硼铝共渗层的组织和性能，结果表明，在适当的盐浴组成和工艺参数下，可以获得理想的共渗层，其抗氧化性，抗热疲劳性优于渗硼层，齿轮坯模具硼铝共渗后寿命大幅度提高。