甘油浓度对不锈钢表面液相等离子体电解渗透过程的影响

以50%～90%(体积分数)甘油水溶液为电解液,研究304不锈钢表面液相等离子体电解快速渗碳工艺;分析不同甘油浓度和电压下渗碳层的显微组织、相组成和显微硬度。结果表明,随甘油浓度的提高,渗透电压上升,渗碳层厚度增加,渗碳层硬度增大,最大硬度达到762HV;且渗碳层中固溶碳的奥氏体(γC)含量急剧增加,但碳化物含量降低。在80%(体积分数)甘油水溶液和电压350 V工艺条件下获得的渗碳层质量较好。     

TC11钛合金的真空渗碳工艺

研究了TC11钛合金经过不同温度、压力和时间真空渗碳后的渗层深度、表面硬度和显微组织。结果表明,提高温度、压力和延长时间可增加TC11钛合金渗碳层深度及表面硬度。TC11钛合金在1100 ℃×1.6 kPa×60 min条件下渗碳后,渗层深度约为0.25 mm,表面硬度约为470 HV0.2。     

热处理对机械齿轮钢组织和性能的影响

通过在17Cr2Ni2Mo齿轮钢基础上添加微量元素V、Nb的方法制备新型齿轮钢G1,采用渗碳后直接淬火和一次淬火工艺对两种齿轮钢进行热处理,对比分析了热处理工艺对齿轮钢组织、性能和热处理变形趋势的影响。结果表明:直接淬火工艺下,齿轮钢渗碳层中可见不合格的沿着晶界网状分布的碳化物组织,一次淬火工艺下渗碳层为细小的碳化物+马氏体组织;在两种热处理工艺下,G1钢的渗碳层显微硬度要高于17Cr2Ni2Mo钢,且直接淬火工艺下渗碳层的显微硬度要高于一次淬火工艺下渗碳层的显微硬度,两种齿轮钢的有效硬化层深度都约为1.7 mm;在淬火温度为860℃、回火温度为150℃时,G1齿轮钢渗碳层的显微硬度最大,为适宜的齿轮钢热处理方案;添加V、Nb的G1齿轮钢的热处理变形趋势要小于17Cr2Ni2Mo齿轮钢。     

Q235钢在溶液中微弧渗碳过程的研究

探讨了Q235钢在溶液中快速微弧渗碳过程。通过观察渗碳过程、渗碳金相组织,借助SEM观测渗碳层形态,利用显微硬度计测试表面硬度,初步认识了溶液中快速微弧渗碳工艺的条件和过程。结果表明,在电压150 V左右,对试样微弧渗碳15 min后,试样表面化合物层的硬度能达到710 HV左右,约为基体硬度的4倍。     

提高20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳淬火硬度的试验研究

针对20Cr2Ni4A钢制造的中大型齿轮在不允许冷处理的条件下渗碳淬火硬度偏低的问题,通过对渗碳淬火碳势、中间高温回火工艺、淬火温度的优化,在不冷处理的情况下使齿轮硬度提高了2 HRC以上至58~61 HRC,显微组织良好,达到了预期目的。试验发现,该材料渗碳后经过高温回火再重新加热淬火时,为了提高表面及次表面硬度,渗碳扩散碳势、渗碳降温保温阶段碳势和淬火碳势在碳化物不超标的前提下要尽量提高;反复试验与检测证明,中间高温回火也会导致渗碳层一定深度内碳含量的降低,从而影响渗碳淬火硬度,故高温回火时不仅要注意回火不足更要防止过回火,高温回火次数过多时间过长,淬火后硬度不升反降。     

常用渗碳材料渗层碳浓度分布数值模拟系统

建立了不同渗碳条件下渗碳层深度和渗层碳浓度分布模型，通过Visual Basic程序设计语言开发了常用渗碳材料渗层碳浓度分布的数值模拟系统。该系统可方便、快捷地得到在一定工艺条件下相应渗层碳浓度分布和渗碳层深度，为渗碳工艺参数的优化设计和渗碳过程的自动控制提供了重要的参考价值。     

AZ91D镁合金表面液相电解渗碳的研究

在甘油体系水溶液中,利用液相电解渗透技术在AZ91D镁合金的表面制备了渗碳层。通过XRD、SEM、EDS,测厚仪以及显微硬度计,分析了渗碳层的物相组成,形貌,截面元素分布,厚度和显微硬度,探讨了渗碳层形成的机理和过程。结果表明,以156V的稳弧电压经过5min处理的渗碳层,测得总厚度约为29μm,主要由Mg2C3、MgC2以及Al4C3相组成;渗碳层最高显微硬度(HV0.025)达到178.76。液相电解渗透技术可以快速地在镁合金表面制备出厚度大、硬度高的含碳渗层。     

渗碳温度对22Si2MnCrNi2MoA钢渗碳层的影响

通过固体渗碳试验研究了加热温度对钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA渗碳层的影响,分析了渗碳温度-碳浓度-显微硬度-残留奥氏体的关系以及残留奥氏体的控制措施.结果表明:当渗碳时间为6h时,随着渗碳温度的升高,渗碳层的碳浓度逐渐增加,碳浓度分布梯度越来越平缓.22Si2MnCrNi2MoA钢渗碳层的显微硬度-碳浓度关系符合正态分布.在渗碳处理过程中,为了使渗碳表层获得硬度很高的马氏体组织,22Si2MnCrNi2MoA钢渗碳层表面碳浓度应该控制在0.80％ ～0.90％之间.当表面碳浓度超过0.80％～0.90％时,渗碳完成后需采取后续的工艺措施来消除已经存在的残留奥氏体,如采用长时间自然时效或深冷处理等.     

Nb对20CrMo齿轮钢渗碳层深度和硬度的影响

通过对比分析含Nb和不含Nb的20CrMo钢在不同渗碳温度(950、1000、1050和1100 ℃)和时间(2、4和8 h)下的渗碳层深度和显微硬度,分析Nb微合金元素对渗碳过程中碳扩散速度和最终渗碳质量的影响。结果表明:在渗碳温度≤1000 ℃时,相同渗碳时间条件下,添加0.032%Nb的20CrMoNb钢渗碳件的渗碳层深度与20CrMo钢基本接近,有效渗碳层的最大硬度差值在10~50 HV0.2,Nb的添加对渗碳层深度和硬度影响较小;当渗碳温度＞1000 ℃时,添加Nb会降低有效渗碳层深度和硬度。     

AISI431不锈钢表面“膨胀”α相层的制备和性能

对AISI431马氏体不锈钢进行低温等离子体改性处理,通过金相观察、X射线分析等对渗层组织结构进行表征,利用显微硬度仪以及腐蚀极化曲线等对渗层硬度和耐蚀性能进行测试。结果表明,通过低温改性处理,均可在不锈钢表面获得含有"膨胀"α相的渗层,其中渗氮处理后表面主要含Fe4N和含氮"膨胀"α相,渗碳处理后表面主要为含碳"膨胀"α相,且渗氮层厚度明显大于渗碳层厚度。经低温改性处理后,不锈钢表面硬度显著提升,且渗氮层硬度高于渗碳层硬度。然而,在本试验条件下渗氮渗碳的不锈钢耐蚀性能均略有下降,和渗氮相比,渗碳处理后的试样耐蚀性能更差,且在腐蚀过程中,两类渗层表面所产生钝化膜均为具有n型半导体特性。     

抛丸预处理对45钢气体渗碳效率及渗层特性的影响

采用光学显微镜、显微硬度计等方法研究了抛丸预处理对45钢气体渗碳效率及渗层特性的影响。结果表明,在相同气体渗碳工艺情况下,抛丸预处理对45钢气体渗碳有明显促进作用,抛丸预处理渗碳试样有效硬化层由0.994 mm增加到1.486 mm,渗碳效率提升39%以上,表面硬度提高10%以上。相较于未抛丸渗碳试样,抛丸预处理使渗碳试样截面梯度硬度升高且由表及里下降更为平缓,降低渗碳层脆性。     

离子渗碳温度对316L不锈钢渗层组织和性能的影响

利用低温离子渗碳技术.在不同温度下对AISI 316L奥氏体不锈钢进行渗碳处理.利用光学显微镜、显微硬度计、XRD以及电化学测试技术研究了渗碳温度对不锈钢表面显微组织和性能的影响.结果表明,渗碳温度显著影响AISI 316L奥氏体不锈钢渗碳层的组织结构与性能.渗碳温度在400～550℃之间时,可以获得无碳化物析出的、具有单一γ_c相结构的渗碳层;渗碳温度在550℃时,渗碳层为γ相+Cr_(23)C_6+Cr_7C_3+Fe_3C+Fe_2C的混合组织.渗碳层的厚度与硬度均随渗碳温度的升高而增加.550℃是AISI 316L奥氏体不锈钢中铬的碳化物析出的临界温度.为了避免铬的碳化物析出而降低不锈钢的耐蚀性能.奥氏体不锈钢渗碳必须在低于550℃的渗碳温度下进行.     

真空低压渗碳对304与316L奥氏体不锈钢组织和性能的影响

采用真空低压渗碳技术对304和316L奥氏体不锈钢进行表面强化,利用光学显微镜、扫描电镜、Thermo-Calc热力学软件、X射线衍射仪和显微硬度计等对渗碳层显微组织、相组成及硬度分布进行分析表征,计算了奥氏体不锈钢渗碳层中不同衍射峰的偏移量及渗碳前后晶格常数的变化量。结合钼对奥氏体不锈钢渗碳过程的影响,对比研究了304和316L奥氏体不锈钢渗碳后,在渗碳层深度、表面硬度及碳化物的析出规律等方面的差异。结果表明,经750 ℃真空渗碳2.6 h后,304和316L奥氏体不锈钢晶格常数分别增加了1.33%和1.14%,形成了由膨胀奥氏体和Cr₂₃C₆组成的渗碳层,Cr₂₃C₆在渗碳层中主要以条状沿膨胀奥氏体晶界析出,表面硬度较基体硬度均提升了两倍以上。     

Cr17Ni2不锈钢低压真空渗碳工艺研究

采用低压渗碳工艺对Cr17Ni2不锈钢进行了渗碳处理,解决了由于不锈钢表面存在钝化膜以及渗碳温度较高而无法采用传统气体工艺进行渗碳的问题,比较了Cr17Ni2钢低压真空渗碳后不同的淬火温度和冰冷处理工艺对试样硬度和心部组织的影响。结果表明,理想的表面硬度和显微组织是:渗层深度0.5mm,表面硬度≥750HV10,微观组织由细小、弥散分布于马氏体中的碳化物和δ铁素体组成。     

On the Plasma （ion） Carburized Layer of High Nitrogen Austenitic Stainless Steel

The manganese concentration of austenltic stainless steel decreases from the inner layer towards the surface of the plasma (ion) carburized layer due to the evaporation of manganese from the specimen surface. The carbon concentration in the carburized layer is influenced by alloyed elements such as Cr, Ni, Si, and Mo, as well as Nitrogen. This study examined the effects of nitrogen on the properties of the carburized layer of high nitrogen stainless steel. Plasma (ion) carburizing was carried out for 14.4 ks at 1303 K in an atmosphere of CH4 H2 gas mixtures under a pressure of 350 Pa. The plasma carburized layer of the high nitrogen stainless steel was thinner than that of an austentric stainless steel containing no nitrogen. This suggested that the nitrogen raised the activity of carbon in the plasma carburized layer, GDOES measurement indicated that the nitrogen level in the layer did not vary after plasma (ion) carburizing.     

膏剂渗碳工艺及渗后热处理对其渗层耐磨性的影响

通过对膏剂渗碳工艺的试验及研究 ,找出了得到稳定的膏剂渗碳效果的方法 ,并进行了渗后不同热处理的耐磨性试验。结果表明 ,该工艺方法效果稳定 ,易于实现 ,尤其适于局部要求渗碳处理的工件 ,成本低廉 ,膏剂涂层以 5mm为宜 ,渗碳后经两次加热淬火后的试样具有更好的耐磨性。     

稀土低温高浓度气体渗碳工艺及其在20Cr2Ni4A钢上的应用

２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ钢由于渗碳层奥氏体十分稳定，无法渗碳后直接淬火，而需经过复杂的热处理，本文采用稀土低温高浓度大气体渗碳，使渗层过共析区沉淀析出大量细小弥散的碳化物，奥氏体的稳定性大幅度下降，实现了渗后直接淬火，同时使组织和性能得到进一步改善。     

20Cr钢高温短时渗碳动力学的研究

研究了低碳铜在铸铁液中进行高温短时渗碳的动力学，并分析了渗层组织和渗碳的机制。结果表明，高温短时渗碳的渗速极快，且渗层组织中同时存在渗碳体、珠光体和铁素体。此外，还给出了渗层生长的动力学方程式。     

航空轴承钢M50NiL真空低压渗碳热处理工艺研究

为探究渗碳全流程工艺对航空轴承用钢M50NiL渗层组织性能的影响规律，对M50NiL钢开展了真空低压渗碳热处理研究，分析了渗碳、淬火、冷处理和回火等工艺对渗层的组织演变及其对应硬度梯度分布的影响。结果表明，经渗碳淬火后，实验钢有效渗层深度为1.25 mm，随着碳浓度的降低，从渗层表面到芯部碳化物的体积分数和析出尺寸逐渐减小，显微硬度呈现逐渐下降趋势。冷处理工艺促使部分残余奥氏体组织转变为马氏体组织，进一步提高渗层整体硬度。经回火处理后，表面硬度有所降低。实验钢表面碳化物主要为Cr、V、Mo、Ni的碳化物。