马氏体轴承钢碳氮共渗滚动接触疲劳失效机理EI北大核心CSCD

碳氮共渗工艺应用广泛,但对碳氮共渗后零部件的滚动接触疲劳失效机理研究较少。采用气体碳氮共渗对马氏体轴承钢进行表面改性处理,对碳氮共渗试样进行滚动接触疲劳试验,研究碳氮共渗对轴承钢滚动接触疲劳性能的影响及其失效机理。研究结果表明:碳氮共渗试样表面硬度、残余应力和残余奥氏体含量显著提高,使得其接触疲劳寿命明显高于常规试样。疲劳裂纹萌生于表面和亚表面,其中大量表面平行裂纹主要由表面白色蚀刻层硬度梯度变化而导致,表面材料受到严重微观塑性变形产生晶粒细化;亚表面裂纹萌生位置受最大应力的分布和渗层厚度的影响。表面和亚表面疲劳裂纹的扩展和连接最终导致碳氮共渗试样出现浅层剥落和分层剥落的失效形貌。     

自保护碳氮共渗膏剂的工艺特性研究

研究了一种自保护碳氮共渗膏剂，探讨了该膏剂的自保护机理、碳热变化和碳扩散距离，测定了碳氮共渗层的成分、相组成、显微组织及性能。试验表明，经该膏剂碳氮共渗处理试样的表面硬度、耐磨性及渗速均优于气体碳氮共渗，该工艺适用于工件的局部碳氮共渗。     

低温盐浴氮碳共渗工艺的研究

开发了一种新的低温盐浴氮碳共渗工艺，使用温度为460℃～520℃。对低温盐浴氮碳共渗工艺所获渗层的金相组织及硬度进行了分析。与传统的570℃盐浴氮碳共渗层的表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性进行了对比.     

简讯

国外文摘氮碳共渗和渗铬的双重表面处理A Nitocarburising and Low-temperature Chromising Duplex Surface Treatment作者:Fabijanic D M,Kelly G L,Long J,Hodgson P D期刊:MATERIAILS FORUM VOL.29 2005 P 77摘要:开发了一种双重表面处理,它包括用铁素体氮碳共渗工艺对AISI H13铬热作工具钢进行淬火加回火的预处理,然后用低温铬热反应沉积工艺进行氮碳共渗表面处理。这种工艺在硬化的扩散区上面生成一层薄而硬的铬碳硼氮化合物的表面层     

高耐蚀盐浴氮碳共渗加后氧化及低温氮碳共渗工艺的研究

开发了一种耐中性盐雾试验600 h,大批量生产的工件耐盐雾试验150 h以上的盐浴氮碳共渗加后氧化新技术.研究了一种使用温度为460～520℃的低温盐浴氮碳共渗工艺.分析了低温盐浴氮碳共渗工艺所获渗层的金相组织及硬度.与传统的570℃处理的盐浴氮碳共渗层的表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性进行了对比.为广大热处理企业提供了两种新的处理工艺.     

38CrMoAl钢循环等离子氮碳氧硫共渗工艺的研究

对38CrMoA l钢进行了常规等离子渗氮、循环等离子渗氮以及循环等离子氮碳氧硫共渗处理,研究这几种工艺对表面硬度、渗层组织、硬度梯度的影响。结果表明：循环等离子氮碳氧硫共渗有利于形成共渗元素进一步扩散的通道,加速共渗元素的渗入;综合表面硬度和渗层厚度,循环等离子氮碳氧硫共渗工艺明显优于常规等离子渗氮和循环等离子渗氮。     

H13 模具钢低温盐浴碳氮钒共渗工艺

提出了Ｈ１３钢的一种新的表面强化工艺———低温盐浴碳氮钒共渗。研究了经５６０℃左右盐浴碳氮钒共渗后的Ｈ１３钢试样的显微组织、硬度与相组成。生产试用的结果表明,与气体低温氮碳共渗相比,经上述工艺处理后热挤压模具的平均寿命可提高１倍以上。     

碳氮共渗热处理工艺对42CrMo钢组织性能的影响

对42CrMo销轴进行表面改性处理,研究了碳氮共渗热处理工艺下材料显微组织和力学性能的演变规律。结果表明,42CrMo钢经碳氮共渗改性处理后,表面显微组织为碳氮共渗硬化层,芯部组织为低温回火混合马氏体和片条状铁素体;材料在不损失芯部塑韧性的同时,表面硬度得到大幅提高。经200℃低温回火后,42CrMo钢抗拉强度基本保持不变,芯部冲击韧度约提高了7.7%,表面硬度高达650 HV。     

喷砂预处理与离子氮碳氧硫复合工艺

按照不同共渗工艺参数,分别对38CrMoAl钢试样进行喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理和离子氮碳氧硫共渗处理.结果表明,喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合工艺有利于缩短共渗时间和降低共渗温度;在相同的共渗介质与共渗参数下,喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理的表面硬度可达913 HV0.2,渗层厚度大约为0.33 mm,比离子氮碳氧硫共渗分别增加了35％和43％;经喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理后耐腐蚀性增加.     

CrWMn钢制滚丝模热处理工艺改进

CrWMn钢制滚丝模采用碳氮共渗再进行螺纹渗硼的复合渗强化工艺后,滚丝模表面共渗层深度达0.3mm,共渗层表面硬度高于碳氮共渗强化表面硬度,取代了氰化盐浴渗碳工艺,保护了环境。新工艺已应用于工业生产,滚丝模平均使用寿命达到了120万件,取得了较好的经济效益和社会效益。     

滴注式甲酰氨低温碳氮共渗在铝挤压模生产上的应用

研究了一种滴注式甲酰氨低温碳氮共渗热处理工艺,论述了经低温碳氮共渗热处理后4Cr5Mo SiV1钢热挤压模的使用效果,介绍了低温碳氮共渗相变状态图及相变过程、低温碳氮共渗工艺、操作过程及质量检验控制等。此低温碳氮共渗工艺可以获得厚9～9.9μm的氮化层ε相,完全能满足铝挤压产品对模具性能的要求,取得良好的经济效益。     

钢的成分和热处理参数对氮碳共渗零件性能的影响

一导言氮碳共渗是在许多工业领域里广泛采用的一种化学热处理工艺。渗氮和氮碳共渗的历史发端于美国。1913年A.W.Machlet在美国发表了第一个钢和灰铸铁渗氮的专利,而第一个关于氮碳共渗的专利系1929年A.B.Kinzd和J.J.Egan在美国研究成功的。类似的气体渗氮和盐浴氮碳共渗在德国亦得到广泛发展,并在工业中使用。盐浴氮碳共渗很快占领了钢材加工工业中的许多表面处理领域。在盐浴中处理的氮碳共渗层的特别标志是一个单相结构的ε-Fe_xN化合物层,其     

氮基气氛氮碳共渗工艺对45钢接触疲劳等性能的影响

研究了三种氮碳共渗工艺的接触疲劳等性能,并与原高频淬火工艺进行了对比。结果表明,在所有试验载荷下,氮碳共渗的接触疲劳强度均低于高频淬火,氮碳共渗只适合子在较低接触应力下使用。三种氮碳共渗工艺比较,正火预处理者的过负荷持久值最高,但从无限寿命设计考虑,调质处理后氮碳共渗时间较长的A15工艺最好,该工艺的齿根弯曲疲劳和耐磨性也较好。     

QPQ处理氮碳共渗温度对45钢组织与性能的影响

对用于制作高压开关构件的45钢进行了3 h盐浴氮碳共渗,抛光后再进行400℃×30 min氧化的QPQ处理。通过观察渗层表面形貌,测量渗层表面硬度及耐磨性,分析了渗层性能与QPQ工艺之间关系。研究结果表明,45号钢在不同QPQ氮碳共渗温度下得到了不同厚度的化合物层,具有很高的硬度和耐磨性。当620℃氮碳共渗时,氮碳共渗层的综合性能最佳。     

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。     

18Cr2Ni4WA钢真空碳氮共渗工艺试验

制定了一种18Cr2Ni4WA钢的真空碳氮共渗的热处理工艺,研究了该真空碳氮共渗工艺对18Cr2Ni4WA钢的微观组织和性能的影响。结果表明,18Cr2Ni4WA钢经真空碳氮共渗、高压气体淬火、深冷与低温回火后,表层微观组织为细针状马氏体,心部为板条状回火马氏体;表面残留奥氏体含量为9.19%(Vol.);试样表面硬度达到了901 HV0.2,有效渗碳层深度达到了1.3 mm。     

电脉冲处理频率及电压对1Cr18Ni9Ti钢氮碳共渗的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段,研究了不同频率和电压的电脉冲处理对1Cr18Ni9Ti钢固体氮碳共渗时渗层厚度和渗层元素分布的影响。结果表明,在550℃保温1 h的氮碳共渗工艺条件下,脉冲频率为9 Hz、脉冲电压为8 k V时的氮碳共渗效果最佳,渗层表面整齐清晰,没有脱氮现象且化合物层厚度大于传统的未经电脉冲处理氮碳共渗时的厚度。氮碳共渗时施加电脉冲处理可有效提高渗层厚度,达到了缩短工艺时间和节约能源的目的。     

齿轮轴用40CrNiMo钢的表面热处理工艺研究

采用渗碳与氮碳共渗两种方法对40CrNiMo齿轮轴用钢进行了表面热处理,并根据钢表面硬度与渗透深度的结果对热处理工艺进行了优化。结果表明,适宜的氮碳共渗工艺为(520⁵60℃)×(4560℃)×(4⁶ h)。     

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。     

4Cr5MoSiV1（H13）钢的气体氮碳共渗

为提高热作模具钢4CrSMoSiV1钢的耐磨性和热疲劳性能,对其进行氮碳共渗处理。试验表明,对于4Cr5MoSiV1钢,采用NH3和CO2作渗剂进行氮碳共渗,产品的质量比采用其他氮碳共渗工艺处理的更稳定,渗层表面硬度与气体渗氮层相接近。