碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理在20Cr钢耐火砖模具中的应用

在20Cr钢耐火砖模具表面进行了碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理的生产试验研究.结果表明,复合处理硬化层的硬度梯度较平缓,稀土硼碳氮共渗层、碳氮共渗层以及基体形成了冶金结合,使模具寿命提高了80%以上.     

稀土加入量对20#齿轮用钢渗碳层组织及耐磨性能的影响

以煤油为渗碳剂,稀土为催化剂,在920℃对20#低碳钢渗碳5 h,渗碳后随炉缓冷,研究了稀土加入量(0%,1%,2%,3%,4%)对渗碳层的组织、硬度和耐磨性能的影响,并初步探讨了稀土催渗机理。研究表明:渗碳层中的过共析层组织主要由珠光体和少量碳化物组成,随着稀土加入量的增加,珠光体有细化趋势,渗层的厚度、硬度和耐磨性均呈先增加后减小的趋势,稀土加入量为3%时,渗层珠光体最为细小,渗层最厚,硬度最高,耐磨性最好。由此可见,稀土可显著增加渗碳层厚度,细化渗层组织及改善渗碳层的耐磨性能。     

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。     

TiAl基合金的离子渗碳研究

试验研究了钛铝基合金离子渗碳后的渗层组织结构、渗碳温度和时间对渗层厚度、表面硬度的影响.结果表明,钛铝基合金经离子渗碳处理后,渗层由碳化物层与过渡层组成;提高渗碳温度及延长保温时间将使渗层厚度逐渐增加:与未处理试样相比,表面硬度显著提高.     

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。     

20CrMnTi钢真空低压渗碳工艺及组织性能研究

研究了20Cr Mn Ti钢真空低压渗碳过程中渗碳温度和渗碳时间对渗层深度、渗层硬度分布和表面碳含量的影响,并分析了碳含量对渗层硬度分布的影响规律,比较了真空渗碳和气体渗碳两种渗碳工艺对盲孔结构的渗碳结果和渗层组织。结果表明,随渗碳温度的升高和渗碳时间的延长,渗层深度和表面碳含量增大,但表面硬度下降。碳含量对渗层硬度分布的分析结果表明,碳质量分数为0.78%时,渗碳层具有最高淬火硬度。对于盲孔结构,相较于气体渗碳,真空渗碳能显著减小渗层深度偏差,并改善渗层组织。     

碘对氮碳共渗钢件组织和硬度的影响

在６００￣７００℃地不同材料进行了催渗氮碳共渗，对试样进行了金相分析，硬度测定，对渗层进行电子探针成分析。结果表明，在共析温度以下进行催渗氮碳共渗，具有渗速快、渗层硬度高的特点；化合物随催渗温度升高而增厚，致密碳共渗后快冷，在渗层获得含氮碳的马氏体组织，用该工艺处理轮模具等零件，变形小，耐磨性高，零件的寿命高。     

2205双相不锈钢渗碳组织及性能研究

为了研究渗碳对2205双相不锈钢的显微组织、化学成分及性能的影响,对该钢进行了高温渗碳和固溶时效处理。结果表明:渗层由扩大的奥氏体和小块状铁素体组成。渗碳后奥氏体与铁素体内部有错综杂乱的位错缺陷,铁素体晶内有微量规则的析出相。再经过固溶时效处理,晶界处与晶内均有不同形状的碳化物析出。渗层的C、Cr含量升高,Fe含量降低,且渗层铁素体中的Cr、Mo含量要高于心部铁素体。由于渗层的奥氏体固溶了较多的碳元素,渗层的硬度高于心部组织,硬度从表面到心部有缓慢的过渡;渗碳前后耐蚀性未发生明显变化。     

淬火-配分(Q-P)热处理对18Cr2Ni4W钢渗碳层组织和硬度的影响

采用渗碳处理与Q-P（淬火-配分）热处理工艺相结合的方法,通过箱式炉固体渗碳、Q-P热处理、金相、显微硬度测试等对18Cr2Ni4W钢的微观组织和硬度进行研究。结果表明,渗碳处理后渗层附近的晶粒显著粗化,由于碳含量显著增加导致出现较大的块状或网状碳化物。经过Q-P处理后,渗层中分布着细小、弥散分布的碳化物,晶粒显著细化。对比渗碳和淬火-配分处理的硬度分布曲线,可以发现硬度分布是呈现先升高,然后下降的趋势。其中配分温20 min的渗层的硬度显著提高,最高硬度为1108 HV0.1     

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。     

高浓度渗碳与耐火砖成型模板的选材

分析了 Ｑ２３５ 钢和１０ 钢制耐火砖成型模板过早失效的形式和原因。采用２０ Ｃｒ Ｍｏ 钢代之制作模板,并适当降低渗碳温度,可实现高浓度渗碳。生产试验表明,２０ Ｃｒ Ｍｏ 钢制模板的使用寿命是 Ｑ２３５ 钢和１０ 钢制模板的３～４ 倍。     

等离子表面钨钼稀土(钇)合金强化层滑动磨损性能

通过在Q235钢表面渗入钨、钼、钇和碳的表面合金化,并进行淬火和回火以强化表面合金层的性能。利用M200滑动磨损实验机进行滑动磨损性能研究进行对比。结果表明:钇的加入可以促进渗层形成足够多的碳化物核心,为碳化物弥散析出创造良好的条件。表面钨钼稀土合金层、表面钨钼合金层、T10钢、M2高速钢(均进行了淬火+回火的强化处理,下称强化处理)的平均摩擦系数分别为:0.30、0.47、0.57、0.31;表面稀土合金层经强化处理后耐磨性能最好;在干滑动磨损条件下,表面稀土合金强化层的滑动磨损失效形式主要是粘着磨损;加入钇后,试样的摩擦系数降低,显示出优异的耐磨性及良好的减摩性能。     

电解萃取研究稀土元素对耐候钢中夹杂物的影响

为了研究稀土元素对钢中夹杂物的改性影响,以未添加稀土元素的Q235和添加了稀土元素的Q235RE两种耐候钢为研究对象,采用非水溶液电解萃取和物理磁选分离的方法提取出钢中的夹杂物,结合X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪分别对其类型、三维形貌进行研究。研究结果表明：未添加稀土元素的Q235钢中的夹杂物类型主要是硫化锰和铝、硅的复合氧化夹杂,且尺寸较大,呈现不规则多角状的镁铝氧化物、氧硫复合夹杂物尺寸可达40 μm,长条状硫化锰夹杂尺寸可达50 μm;稀土耐候钢Q235RE中夹杂物的类型主要是氧硫稀土复合夹杂物,夹杂物尺寸明显变小,长条状的硫化物被规则的球状的稀土硫化物及稀土氧硫复合夹杂物所取代,不规则多角状的氧化夹杂物尺寸小于15 μm,尺寸减小了约60%。     

一种用于工序间防锈的含有稀土成分的硅烷水溶液

研究了一种基于硅烷的工序间防锈溶液,分别考察了硅烷水解时间、溶质浓度、浸涂时间以及干燥工艺对Q235钢试样的工序间防锈性能影响.并通过在硅烷溶液中添加稀土金属盐.提高了常温干燥试样的防锈性能.最后对稀土金属盐能够提高试样防锈性能的原因进行了讨论.     

Q235钢双层辉光离子表面冶金超高铬高碳合金层的研究

利用双层辉光离子渗铬和渗碳技术,在Q235钢表面形成超高铬高碳合金层,随后进行了淬火、回火及耐磨性的对比试验,对其合金层的形态、组织、成分及发生的相变、碳化物类型进行了研究.结果表明,在本试验条件下,渗铬层深可达数百微米以上,采用双层辉光离子渗碳新工艺,渗入速度比一般离子渗碳快约10%,碳化物细小、弥散、均匀.用体视金相法估计,碳化物总百分比约占40%以上,耐磨性明显高于GCr15钢的淬火件.     

耐火砖成型模板的失效分析与选材

分析了10钢制耐火砖成型模板过早失效的形式及原因,论证了采用稀土镁球铁代替10钢制作成型模板的可行性。生产实践表明,稀土镁球铁模板的使用寿命是10钢的1．6-2．0倍,且可降低成本,节约能源。     

用于钢铁零件工序间防锈的植酸防锈液研制及其性能

以环保特性优良的植酸为基本成分(150 mg/L),通过添加少量生物缓蚀剂、稀土缓蚀剂等成分作为工序间零件的防锈溶液,对机加工零件经过工序间防锈处理的试样进行湿(相对湿度90%)热(50℃)环境下的加速腐蚀、中性盐雾腐蚀试验,考察机加工钢铁零件经过工序间防锈处理后的防锈性能和电化学行为。试验结果表明:工序间防锈液处理的零件在高温高湿环境下的防锈性能优良。工序间防锈液中的植酸与生物缓蚀剂、稀土缓蚀剂在钢铁零件工序间防锈处理中具有协同效应。经工序间防锈液处理的试样其阻抗谱出现两个容抗弧,且腐蚀电位正移400 mV。     

Q235钢在北京土壤环境中的腐蚀行为

通过现场实验(1,2和2.5 a)和电化学阻抗谱(EIS)的测试,并结合腐蚀形貌宏观观察,SEM,XRD及失重法对Q235钢在北京土壤环境中的腐蚀行为及机理进行了研究。结果表明：现场埋样1,2和2.5 a的Q235钢的腐蚀特征均表现为全面腐蚀,且局部点蚀程度严重。随埋样时间的延长,Q235钢的腐蚀速率先增加后略有减小, 其平均点蚀深度和最大点蚀深度均增加。腐蚀产物均主要由α-FeOOH,β-FeOOH,γ-FeOOH及γ-Fe₂O₃组成。随埋样时间的延长,α-FeOOH相对含量有所增加,腐蚀产物层的致密性及连续性有所改善,但腐蚀产物层不具有良好的保护性。     

CO2对油田地下水环境中Q235钢和X70钢腐蚀行为的影响

为了探明辽河油田地下水环境中CO₂对Q235钢和X70管线钢的腐蚀规律,采用动电位极化技术及交流阻抗技术研究了不同CO₂浓度对该环境下两种钢腐蚀行为的影响,并利用光学显微镜对试样腐蚀界面进行表征。结果表明:随着CO₂浓度的增加,Q235和X70钢的交流阻抗图谱的半径均减小,腐蚀电流密度增大,腐蚀坑数量、深度和面积都增加,腐蚀敏感性增大。在低浓度CO₂环境下(CO₂含量为10%时),Q235钢的腐蚀敏感性比X70钢更高;而在高浓度CO₂环境下(CO₂含量为20%、40%、60%时),Q235钢的腐蚀速率反而较小,耐腐蚀性更好。