低碳钢和灰口铸铁渗硅后碱性氧化处理的研究

本文对低碳钢和铸铁渗硅后的碱性氧化处理进行了研究；结果表明，对低碳钢，试样表面含硅量在12％左右时，碱性氧化后为红铜色或紫铜色；对灰口铸铁，硅含量在9％左右时，获得亮红色或综红色。渗硅剂中含少量铝使碱性氧化后的表面颜色变亮。     

铸渗熔铝铁埚及其抗高温氧化机理研究

在对熔铝铸铁坩埚高温氧化生长失效分析的基础上，应用超重力场铸渗表面合金化技术研制开发了具有高铝、硅合金化表层的新型熔铝铸铁坩埚，探讨了铸渗铁埚的抗高温氧化生长机理。生产应用试验表明：铸渗铁埚的使用寿命是相同材质普通铸铁坩埚的3～4倍。     

铸铁铬硅共渗渗层组织特征及形成机制

采用固气法对铸铁铬硅共渗渗层的组织特征和形成机制进行了分析和探讨。显微分析表明，渗层由ａ相和Ｃｒ＿７Ｃ＿３、Ｃｒ＿２３Ｃ＿６等碳化物组成，其外表面富集的铬含量可达３０％以上，不含石墨。渗层下面为含大量珠光体的过渡区，靠近表面的渗层里，可观察到包围石墨的白亮环区。该环区很可能是因共渗过程中Ｃｒ、Ｓｉ原子在石墨周围局部聚集而形成的。保温时间延长，环内石墨消失，但仍保留环区特征。这种组织结构提高了铸铁的抗蚀能力及抗高温氧化能力。     

铸渗法提高铸件耐磨性的研究

采用传统的铸渗工艺在低碳钢铸件表面形成了高铬铸铁复合层，并考察了渗层的组织和性能。试验结果表明：渗层的显微硬度平均值在700HV左右，从渗层到基体硬度平缓过渡；在三种不同成分的试样中，含铬量40％试样的冲击磨损性能最好，其耐磨性是ZG230—450试样的3．26倍。     

硅对铸铁高温性能和耐腐蚀性能的影响

介绍了硅含量对铸铁的氧化增长性能、高温力学性能和蠕变性能的影响情况,指出:硅含量超过3％,铸铁的氧化物生成量明显减少;硅增加铸铁基体的脆性,使其高温力学性能下降;但硅能提高球墨铸铁的抗蠕变性能.同时介绍了中硅球墨铸铁的高温性能和高硅量铸铁的耐腐蚀情况,指出:含钼中硅球墨铸铁的抗氧化性能有明显的提高,且随着含钼量的增加,...     

用耐火粘土,三氧化二铬和铝粉进行钢纤维的铝铬硅三元共渗

用耐火粘土（６０％ＳｉＯ２）、三氧化二铬和铝粉对Ｑ１９５低碳钢纤维进行铝铬硅三元共渗处理，共渗层具有很高的抗高温氧化和耐蚀防锈性能。     

离心泵叶轮用材料多元共渗研究

采用低温气体多元共渗处理工艺,对经处理的球墨铸铁和灰口铸铁的显微硬度进行研究。结果表明, 经多元共渗处理后,在球墨铸铁表面形成含有碳化物和氮化物的钝化层、共渗层和过渡层,其表面硬度可达807 HV,渗层厚度40um。较之含镍17％的灰口铸铁,可显著降低成本。     

高温与强气流条件下渗硅TiAl基合金表面抗氧化性能分析

采用固体粉末包埋法在TiAl基合金表面渗硅，着重研究了渗硅层在高温强气流冲击条件下的抗循环氧化性能，用XRD及SEM／EDS分析了渗硅层氧化后的成分结构和形貌。结果表明，渗硅后形成以Tissi3、Al2O3和TiSi2、Si为主的复合渗层，在高温强气流冲击条件下，表面生成以SiO2为主的氧化层并与Al2O3层紧密结合。900℃循环氧化时间小于160h时，渗硅层在强气流冲击下的抗氧化性与静态空气中基本相同；氧化时间超过160h后增重略高于静态空气氧化。TiAl基合金渗硅后表现出良好的抗高温强气流循环氧化性能。     

离心泵叶轮用材料多元共渗研究

采用低温气体多元共渗处理工艺，对经处理的球墨铸铁和灰口铸铁的显微硬度进行研究。结果表明，经多元共渗处理后，在球墨铸铁表面形成含有碳化物和氮化物的钝化层、共渗层和过渡层。其表面硬度可达807HV，渗层厚度40um。较之含镍17％的灰口铸铁，可显著降低成本。     

铸铁铬硅共渗渗层组织特征及形成机制

采用固气法对铸铁铬硅共渗渗层的组织笔挺玫形成机制进行了分析和探讨。显微分析表明，渗层由α相和Ｃｒ７Ｃ３，Ｃｒ２３Ｃ６等碳化组成，其外表面富集的铬含量可达３０％以上，不含石墨，渗层下面为含大量珠光体的过渡区，靠近表面的渗层里，可观察到包围石墨的白亮环区。     

铸造生铁氧化脱磷的试验

对含磷量为０．２％～０．１６％的铸造生铁进行了脱磷试验。采用氧化法脱磷的平均脱磷率可达７０％左右，含磷量可以降低到 ０．０１％以下。试验表明，只有将铸铁含硅量降至较低水平，才能有效地进行脱磷。     

含硫量对超低碳钢热轧过程中氧化膜形成的影响

采用差热分析仪、扫描电镜和电子探针等试验设备检测了含0.010%、0.015%和0.020%S的超低碳钢在1 000、950和900℃加热不同时间形成的氧化膜的表面和截面形貌、厚度、成分和钢的氧化速率,目的是揭示含硫量对超低碳钢热轧过程中氧化膜形成的影响。结果表明:不同含硫量的钢在950℃左右加热时的氧化增重速率最大;钢在950℃长时间加热,氧化膜易起泡,并形成贯穿裂纹。此外,硫会富集在氧化膜的表面,并在其与基体的界面形成熔融物并侵入基体,加剧了钢表面氧化铁皮的起泡。应合理控制超低碳钢的含硫量,防止精轧过程中铁皮压入基体和形成麻点等缺陷。     

纳米CeO2改性渗Cr涂层在5%O2 - 0.1%SO2-N2气氛中的高温氧化

用Ni-CeO2复合电镀后包埋渗Cr的方法在低碳钢上制备了CeO2改性的渗Cr涂层.在900℃、含与不含0.1%SO2的5%O2+N2气氛中,与低碳钢渗Cr及镀Ni渗Cr涂层的氧化行为进行了对比研究,获得如下结果：（1）CeO2改性的渗Cr涂层抗高温氧化性能最好,低碳钢渗Cr涂层最差;（2）SO2促进了碳钢渗Cr及镀Ni渗Cr涂层的退化,而对CeO2改性渗Cr涂层的氧化影响不大.利用光学显微镜（OM）、X光衍射（XRD）、扫描电镜与能谱（SEM/EDAX）对氧化前后试样分析表明：CeO2通过细化改性渗Cr涂层晶粒以及改变渗层Cr含量,避免氧化膜/涂层界面附近由于Cr的贫化而析出Ni2Cr相,延缓α相向γ相的快速转变,来提高氧化膜的抗剥落性能;同时,CeO2还通过改变涂层氧化膜的生长机制降低了SO2对涂层抗高温氧化性能的影响.     

Cr18Ni9奥氏体不锈钢表面渗硅层及脆性相分析

采用粉末包埋法对Cr18Ni9奥氏体不锈钢表面进行渗硅处理后,除获得致密的渗硅层外,还观察到脆性很大的高硅相。应用SEM电镜分析、能谱分析和场发射高分辨率扫描电镜等方法分析了渗硅层的成分、组织和形貌,以及渗层表面脆性相的形成及其原因。分析表明,Cr18Ni9钢渗硅层中脆性相出现在含硅量20％（原子分数）以上,其脆性源于冷却过程中高硅相周边调幅分解产物的强力约束和DO3有序相晶格常数的持续减小。     

EPC法制备表面耐磨铸铁用耐磨涂料的研究

采用EPC法，在聚苯乙烯（EPS）泡沫模型表面涂刷耐磨涂料，浇注后铁水渗入耐磨涂层，得到表层复合材料铸铁。耐磨涂剂主要组成为SiC粉、EPS颗粒、Cr-Fe粉、助渗剂、粘结剂等。研究了涂料中SiC、EPS对渗层表面品质、渗层组织及耐磨性的影响，试验结果表明：当涂料中SiC粒度为0．002mm、体积分数为50％时，铸铁表面耐磨性最好，磨损量是基体铸铁的37％.     

Si对低铬白口铸铁在含Cu2+离子介质中腐蚀磨损特性的影响

采用三体腐蚀磨损试验方法研究了硅对低铬白口铸铁在含铜离子浆料介质中的腐蚀磨损耐磨性的影响。结果表明，当浆料介质中铜离子浓度增加时，低铬白口铸铁的腐蚀磨损耐磨性降低。而增加含硅量后的低铬白口铸铁的腐蚀磨损耐磨性将比普通白口铸铁的高。磨损表面形貌分析表明，普通低铬白口铸铁的磨损机制为磨料磨损和介质腐蚀，而硅量增加的低铬白口铸铁的磨损机制则以磨料磨损为主，伴随着腐蚀作用。     

含Cr13%高铬铸铁的试验研究

在试验的基础上研究了含Ｃｒ１３％的高铬铸铁的力学性能和组织特点,发现含硅量和变质处理对不同基体的高铬铸铁具有相似的影响规律;根据ＦｅＣＣｒ三元相图对Ｃｒ１３％高铬铸铁的凝固过程进行了分析,从一个新的角度揭示了铸造条件、含硅量和变质质处理对高铬铸铁性能和组织的影响机理。     

Ti3SiC2表面渗硅涂层的抗高温氧化性能

采用固体粉末包埋法在Ti3 SiC2 陶瓷上渗硅 ,研究了渗硅涂层的抗高温氧化性能 ,用XRD及SEM /EDS分析了渗硅涂层及其氧化后产物的成分、结构和形貌等。结果表明 :渗硅层主要由TiSi2 和SiC组成 ,在空气中氧化时形成了SiO2 和TiO2 的混合氧化物膜。渗硅样品在 110 0℃和 12 0 0℃下的恒温氧化速率比Ti3 SiC2 降低了 2～3个数量级 ,110 0℃下抗循环氧化性能也优于Ti3 SiC2 。但由于渗硅层中存在裂纹 ,循环过程中当裂纹贯穿整个渗硅层时 ,涂层的氧化速度开始增加 ,其保护作用逐步退化。在 110 0℃下空气中循环氧化时 ,经 40 0次循环后涂层已基本失效。     

铜在SiH4／H2混合气氛中获得的渗硅层的抗氧化性能

研究了用硅烷－氢（ＳｉＨ４／Ｈ２）混合气体在铜表面获得的渗硅层的抗氧化性，结果表明，纯铜表面渗硅层的形成提高了材料的抗高温氧化性能。本文对渗硅层的氧化机理进行了探讨。     

表面处理对铸铁材质热疲劳性能的影响

针对两种在热循环工况条件下工作的铸铁材质，试验、探索了表面处理（硅、铬共渗、氮化钛ＰＣＶＤ、化学镀镍）对其热疲劳性能的影响。结果表明，这些表面处理能不同程度地改善铸铁的热疲劳性能，其中尤以氮化钛ＰＣＶＤ最有效，化学镀镍次之，硅、铬共渗较差。