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。     

压痕对氮碳共渗S38C钢疲劳性能的影响

研究了压痕对未处理和氮碳共渗S38C钢试样疲劳性能的影响,并将未处理试样疲劳试验结果与Murakami模型计算结果对比,运用扫描电镜分析两类试样的断口形貌。结果表明,未处理试样疲劳强度随着压痕尺寸的增大而降低,和计算结果没有差别。氮碳共渗可将光滑试样疲劳强度提高12%,氮碳共渗试样压痕引发化合物层产生的微裂纹导致试样疲劳强度迅速下降。     

一种提高锻模寿命的新工艺 碳氮共渗—强韧化复合热处理

本文针对锻模的脆断和热磨损失效,提出了一种高温碳氮共渗直接淬火 高温回火的锻模碳氮共渗-强韧化复合处理工艺,并进行了对比试验。试样试验表明,新工艺的高温硬度、热循环稳定性、抗高温氧化性、室温磨损抗力以及室温和高温裂纹冲击韧性均有改善,热磨损抗力大幅度上升,但热疲劳抗力下降。生产应用表明,经新工艺处理的锻模,由于表层与心部性能有良好配合,平均寿命约提高50～200%。     

碳氮共渗的特点

<正>同时有氮原子渗入的渗碳称为碳氮共渗,和渗碳相比,碳氮共渗有下列特点:1)氮使钢的A1和A3下降,碳氮共渗温度比渗碳温度低,因而渗碳过程中奥氏体晶粒较细小,不使用本质细晶粒钢也可以进行直接淬火。不但可使工序简化,能耗降低,而且工件形状畸变可显著减轻。2)氮使过冷奥氏体TTT曲线右移,因而碳氮共渗渗层淬透性较高,有些碳素钢零件碳氮共渗后可在油中淬火。3)氮使Ms点下降,因而碳氮共渗渗层中残留奥氏体量较多,表面酸度稍低于渗碳,但工件接触疲劳强度可能较高。     

3Cr2W8V钢制模具的热处理与强化方法及应用

综述了3Cr2W8V钢制模具的热处理研究方法及应用实例。3Cr2W8V钢可采用淬火、回火处理，渗碳、渗氮、渗硼及碳氮共渗、渗铝、渗铬及铬—铝—硅三元共渗等化学热处理，镀金属等表面强化处理来提高其高温强度、冷热疲劳抗力、耐磨性、抗腐蚀性及防粘模等性能，从而达到提高3Cr2W8V钢制模具的使用寿命的目的。     

5XHM钢的化学热处理

引言为了提高热变形模具的使用性能,可以采用各种化学处理方法:渗碳、氮化、渗硼、硼铜共渗、硼铬共渗、渗铬、铬铝共渗、铬钒氮共渗和铬钒共渗。但是,因为文献中还没有关于各种化学热处理后抗氧化性、热稳定性和热疲劳抗力等性能的比较资料,要选择最佳方法是困难的。     

渗碳和碳氮共渗层中的残余奥氏体对疲劳性能的影响

本文综述渗碳和碳氮共渗层中的残余奥氏体对弯曲疲劳和接触性能的影响,并涉及关于残余奥氏体作用的解释。     

气体氮碳共渗对42CrMo钢疲劳性能的影响

对φ20 mm的42CrMo钢棒料进行调质处理,即850℃油淬、560℃回火2 h,然后加工成φ8 mm和φ6 mm的拉伸试样,再对部分拉伸试样进行540℃×10 h的气体氮碳共渗。对经两种工艺处理的试棒分别进行了拉伸试验和拉伸-压缩疲劳试验,分析了试棒的断口特征。结果表明:经氮碳共渗的试样的屈服强度高于同样直径的调质态试样,但抗拉强度稍有下降,且断后伸长率明显下降;经氮碳共渗的试样拉伸-压缩疲劳性能优于调质态试样。     

气体碳氮共渗淬回火处理的缺陷及其防止方法

一 前言 有关渗碳淬火的缺陷及其防止方法的资料很多,而碳氮共渗这方面的资料则非常少。 为提高钢的淬透性而渗氮的材料,如果又打算进行渗碳淬火,也可以认为是属于碳氮共渗的范围吧。不过,碳氮共渗时,要适当     

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。     

低温离子硬化处理对AISI 420不锈钢组织与性能的影响

研究了低温离子渗氮、离子氮碳共渗和离子渗碳硬化处理对AISI 420马氏体不锈钢的显微组织、表面硬度、耐蚀性、耐磨性的影响。结果表明,离子渗氮、氮碳共渗和离子渗碳处理都可提高马氏体不锈钢的表面硬度;经不同工艺处理后的试样,除500 ℃×4 h渗氮工艺外,其他不锈钢试样表面的耐蚀性均未出现明显降低,当渗氮温度过高（500 ℃）时,由于CrN的析出使得渗氮层的耐蚀性显著下降;磨损试验的结果表明,离子渗碳处理后硬化层的耐磨性最佳。     

气体碳氮共渗的进展

一、序言关于日本气体渗碳发展史上河上研究室所做的工作,在第一次河上纪念讲演中已有详细的介绍。作为研究的一个环节,也提到了在渗碳气体中添加NH_3气的气体碳氮共渗。碳氮共渗是与气体渗碳互相依存而发展起来的。由于它具有种种优点,目前已经逐渐获得了广泛的实际应用。下面就对在河上先生指导下所进行的关于碳氮共渗的研究内容进行叙述,并回顾一下日本气体碳氮共渗     

渗碳和碳氮共渗的碳氮分布曲线计算

本文推导出渗碳和碳氮共渗气氛的模型,它可以预测与气氛呈平衡状态的薄片试样碳、氮含量;碳势、氮势以及碳、氮活度。这个模型认为在渗碳和碳氮共渗气氛中所发生的重要反应是同时进行的,每个反应有各自的活度值和反应速率。其次,这个模型为预测给定热处理周期后的扩散曲线提供基础。表面碳氮含量非恒值,其变化量取决于各自组元的净反应速率,碳氮扩散系数与浓度有关,采用数学上的有限差分近似法来求解微分方程式。对碳势、氮势及钢中表层碳氮分布曲线来说,实验数据与预测值取得了令人鼓舞的一致。     

渗碳后热处理制度对接触疲劳性能的影响

考察了渗碳后几种不同热处理试样的组织与其接触疲劳性能的关系，结果表明，渗碳后缓冷组织状态的试样，再加热淬火处理后，其接触疲劳性能优于渗碳后油冷组织状态的试样，心部组织中存在铁素体将使试样的接触疲劳抗力下降；表层组织中残余奥氏体的量较多（〉３５％）时，其转变对提高接触疲劳抗力起主导作用，残余奥氏体的量较少（〈２５％）时，组织细化对提高接触疲劳抗力起主导作用。     

Cr35Ni45Nb钢铝硅共渗涂层抗渗碳性能研究

对乙烯裂解炉管材料Cr35Ni45Nb钢进行铝硅共渗处理。对处理后试样进行观察分析,渗层由渗剂残留组成的粘附层、互扩散层和连续白亮的渗层组成共渗。处理后基体硬度没有变化。对未进行铝硅共渗处理的试样渗碳处理,发现试样出现约40μm渗碳层,基体分布着碳化物颗粒。而铝硅共渗处理后的试样渗碳后,碳化物颗粒均分布在渗层,渗碳层硬度约为20μm,基体内无碳化物颗粒。因此铝硅共渗处理提升了材料的抗渗碳能力。     

表面改性技术对38CrMoAl钢组织与性能的影响

对38CrMoAl钢进行碳氮共渗、氮碳共渗和脉冲真空渗氮处理,研究了表面改性后钢的显微组织、表面相结构、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。结果表明,碳氮共渗试样表面组织为回火马氏体;氮碳共渗试样表面组织为Fe24N10化合物;脉冲真空渗氮试样表面组织为Fe2-3N化合物。脉冲真空渗氮试样的表面硬度最高(1 026 HV),磨损量最少;氮碳共渗试样的耐腐蚀性能最好,其锈蚀等级为4级。     

1050℃的离子碳——氮共渗

人们往往喜欢用碳——氮共渗代替渗碳,因为含氮的渗层显示出更好的淬透性,从而,可使低碳钢制造的小型零件采用油淬。本文报导的结果证明:如果对高速、高温离子渗碳技术加以改进,就可以成功地用于碳—氮共渗。但是,工艺条件必须调整到保证在碳—氮共渗周期的最后阶段既无碳也无氮的损失。这就需要在碳—氮共渗和扩散阶段维持C/N离子的比率,直到工件冷却到低于     

可实现气氛控制的真空渗碳渗氮炉

一种可实现气氛控制的真空渗碳或渗氮炉,采用热传导探头和氧探头双探头控制法进行气氛碳势或氮势的闭环控制。当工件形状与装炉量发生变化时,能自动调节原料气的供给量,从而提高了渗碳的均匀性,并有效消除积炭,工艺稳定性和再现性好。这种炉子可广泛用于高温渗碳、低温渗碳、高浓度渗碳、碳氮共渗、氮碳共渗、渗氮等表面改性处理。     

TA2钛合金真空感应碳氮共渗组织及耐磨损和耐腐蚀性能

通过真空感应碳氮共渗技术对纯钛合金(TA2)在900 ℃下进行表面改性处理,并研究了经过碳氮共渗处理后TA2钛合金表面强化层的组织结构、耐磨损及腐蚀性能。结果表明:经900 ℃碳氮共渗处理后,TA2钛合金表面生成了一层以C_0.3N_0.7Ti为主的复合层;表层的显微硬度高达2236 HV0.25,相较于未经碳氮共渗处理的试样提高了约4.4倍;碳氮共渗后试样表现出典型的氧化轻微磨损特征。在模拟体液(SBF)溶液中,碳氮共渗TA2钛合金试样的腐蚀电位向正移动,自腐蚀电流密度明显降低,耐蚀性提高。     

20Cr钢制冷挤压模的热处理工艺研究

研究了20Cr钢制冷挤压模的气体碳氮共渗热处理工艺,提高了模具的耐磨性和冷热疲劳抗力,模具寿命达到2万件左右,新工艺已应用于工业生产中.