离子硫氮磷共渗层表层形貌与相结构研究

采用扫描电镜、能谱仪、Ｘ射线衍射仪等分析研究了离子硫氮碳共渗层表面与次表面形貌特征与相结构，探讨了其形成机制．结果表明：硫氮碳共渗表层为以硫化物颗粒组成的多层层状结构，其成分及层数随共渗气氛硫势的变化而变化；次表层为致密的氮碳化物层和氮、碳扩散层，这种渗层结构是其具有良好减摩性、跑合性与耐磨性的原因．     

阴极溅射对35CrMo钢离子硫氮碳共渗层的影响

用氩离子对３５ＣｒＭｏ钢离子硫氮在碳共渗层进行了阴极溅射，通过金相观察，显微硬度测定，Ｘ射线衍射相结构分析，电子探针氮碳硫分布，分析了阴极溅射对离子硫碳共渗层的影响，结果表明，阴极溅使共渗层中ε相和γ′相减少，白亮层呈典型粒状晶形貌，沿渗层深度氮碳的分布变化，峰值下降，次表层氮碳含量增加，离子硫氮碳共渗与阴极溅射良好的匹配，可使共渗硬化效果显著，渗层厚度增加。     

离子硫氮碳共渗复合氩原子轰击热处理工艺研究

采用离子硫氮碳共渗+氩原子轰击+离子硫氮碳共渗工艺对35CrMo钢进行了深层离子硫氮碳共渗。氩原子轰击试验表明:氩原子轰击使工件表面的化合物层呈柱状晶形貌,大大提高了氮在化合物层中的扩散能力,保持了扩散层中氮的浓度梯度,从而为氮的继续渗入提供了通道。35CrMo钢制风冷机齿轮经6 h离子SNC共渗+1 h 氩原子轰击+6 h离子SNC共渗处理,有效渗层(HV>500)达0.2～0.3 mm,总渗层达到0.5～0.6 mm,使用寿命明显提高。     

不锈钢加铁稀土离子硫氮碳共渗工艺的研究

对1Cr18Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢在稀土催渗条件下进行了加与未加辅助铁板的离子硫氮共渗对比试验.试验表明:稀土具有很强的催渗作用.在与辅助铁板的共同作用下,可使奥氏体不锈钢的氮化温度降低60℃,减小了零件的变形;在相同的共渗温度条件下,可使氮化层深度比离子硫氮碳共渗增加30%以上,比未加辅助铁板的稀土离子硫氮碳增加10%.且稀土元素可渗入钢表层,细化渗层组织,促进氮碳化合物弥散细小析出,提高渗层硬度.     

BEHAVIOUR OF BORON IN CARBONIZED AND CARBONITRIDED CASE AND CASE-HARDENABILITY OF BORON STEEL

含硼钢渗碳和碳氮共渗时,由于硼与氮及碳之间的相互作用,硼在整个渗层范围内发生明显的再分布。在渗碳层中主要表现为硼在表层富集和次表层内贫化,在碳氮共渗层中主要表现为,在距表面很深的范围内有大量BN形成以及固溶硼量很低的地区发展得很深。 硼的这种再分布对渗层淬透性带来显著影响,渗碳层的淬透性,除了要考虑碳含量的变化以及碳对硼效应的影响外,还要考虑次表层硼贫化的影响。在碳氮共渗层中,大量BN的形成对淬透性有显著的不良影响,固溶硼贫化的作用也表现得更为突出。     

硼在渗层中的行为与渗层淬透性

含硼钢渗碳和碳氮共渗时,由于硼与氮及碳之间的相互作用,硼在整个渗层范围内发生明显的再分布。在渗碳层中主要表现为硼在表层富集和次表层内贫化,在碳氮共渗层中主要表现为,在距表面很深的范围内有大量BN形成以及固溶硼量很低的地区发展得很深。硼的这种再分布对渗层淬透性带来显著影响,渗碳层的淬透性,除了要考虑碳含量的变化以及碳对硼效应的影响外,还要考虑次表层硼贫化的影响。在碳氮共渗层中,大量BN的形成对淬透性有显著的不良影响,固溶硼贫化的作用也表现得更为突出。     

TiAl基合金的辉光离子碳氮共渗研究

对TiAl基合金辉光离子碳氮共渗层组织与硬度进行了分析，结果表明，TiAl基合金经过碳氟共渗后可在表面形成碳、氮化合物的复合相结构，在金相显微镜下观察为灰暗色。随着共渗温度的升高和时间的延长，表层硬度逐渐提高。因此，TiAl基合金经过辉光离子碳氮共渗可达到既提高抗高温氧化性．又提高耐磨性的双重效果。     

CrMoCu合金铸铁氮碳共渗-渗硫复合层的摩擦学性能研究

采用离子氮碳共潘-离子渗硫复合处理工艺在CrMoCu合金铸铁表面制备了氮碳化合物和硫化物的复合渗层，复合渗层由表面的硫化物层、次表层的氮碳化合物层及其扩散层组成，表面分布均匀的硫化物球状颗粒直径尺寸达到了纳徽米量级，其相组成为FeS、FeS1-x、Fe2C和Fe3N。油润滑条件下．渗硫表面减摩性较好，但渗硫层作用时间较短；而氮碳共渗-渗硫复合处理表面可以显著提高CrMoCu合金铸铁的减摩性和耐磨性能，在载荷80N、转速0.3m/s的条件下，其综合的摩擦磨损性能明显优于未硫兽和仅渗硫表面。     

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。     

稀土对离子硫氮碳共渗的影响

研究了稀土浓度，保温时间对渗层深度和性能的影响，探讨了稀土元素对离子硫氮碳共渗的催渗机理，试验结果表明，在渗剂中加入一定量的稀土对离子硫氮碳共渗具有明显的催渗作用，可使渗层深度提高约２５％，硫化物层牢固，表面硬度增高且渗层硬度梯度平缓，耐磨性提高５０％以上。     

FeS固体润滑复合层在锂基脂润滑条件下的摩擦磨损性能

应用离子氮碳共渗与离子渗硫技术,在SiCrMoCu合金铸铁表面制备出由离子氮碳共渗次表层及以FeS相为主的渗硫表层组成的FeS固体润滑复合层.试验表明,锂基脂润滑条件下,FeS固体润滑复合层表面的摩擦因数比未渗表面大约降低了40 %,比渗硫表面降低了30 %左右;体积磨损量分别比未渗表面及渗硫表面减少了50 %和20 %左右.FeS固体润滑复合层具有优良的减摩、耐磨及抗划伤性能是因为,复合层自身的结构性能使其符合理想的摩擦表面要求,并且延长了锂基脂及其在摩擦表面上可能形成的化学反应膜的润滑作用.     

碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理

探讨了碳氮共渗与深层稀土硼碳氮共渗复合处理工艺.结果表明:复合处理在工艺上是可行的;复合处理试样的截面组织由表层稀土硼碳氮共渗层、中间碳氮共渗层及内部基体组织三部分组成;相当于在高硬度表层与较软基体中间插入一层中等硬度的过渡层,减小了硬度梯度,有效避免工件在工作过程中高硬度表层的剥落.     

稀土时离子硫氮碳共渗的影响

研究了稀土浓度、保温时间对渗层深度和性能的影响，探讨了稀土元素对离子硫氮碳共修的催渗机理。试验结果表明，在渗剂中加入一定量的稀土对离子硫氮碳共渗具有明显的催渗作用，可使渗层深度提高约２５％，硫化物层牢固，表面硬度增高且渗层硬度梯度平缓，耐磨性提高５０％以上。     

激光重熔对45~#钢碳氮共渗层性能改进研究

将45#钢表面进行碳氮共渗试验,再将碳氮共渗层在进行激光重熔试验,通过试验的前后对比结果显示：碳氮共渗层表层出现的裂纹、黑带、组织粗大、网状化合物合成等组织缺陷已经得到很好的改善。     

激光重熔对45^#钢碳氮共渗层性能改进研究

将45^#钢表面进行碳氮共渗试验,再将碳氮共渗层在进行激光重熔试验,通过试验的前后对比结果显示：碳氮共渗层表层出现的裂纹、黑带、组织粗大、网状化合物合成等组织缺陷已经得到很好的改善。     

CrMoCu铸铁离子氮碳共渗/渗硫复合层的微观结构

利用SEM、TEM、EDS、X射线衍射及电子衍射等表面分析技术,研究了在CrMoCu合金铸铁表面制备的离子氮碳共渗/渗硫复合层的微观结构,探讨了氮碳共渗处理对渗硫层形成的影响规律。结果表明：氮碳共渗表面形成的微观粗糙为与硫接触反应提供了丰富界面及表面缺陷,同时氮碳共渗形成的ε相Fe3N的晶体结构类型与渗硫层的FeS的晶体结构相同,因此与在基体表面渗硫相比,有利于渗硫层的形成。     

渗碳轴承钢G20CrNi2MoA的硫氮碳共渗工艺

以渗碳轴承钢G20Cr Ni2Mo A为研究对象,在570、580、600℃温度下对其退火态试样进行硫氮碳共渗,并进行淬火和低温回火处理,通过扫描电镜对其渗层及心部组织进行分析,并用显微硬度计对渗层进行了硬度分析。结果表明:580℃共渗后组织均匀细密、心部硬度较高;与一次淬火+低温回火相比,二次淬火+低温回火得到的晶粒尺寸更为细小,得到的渗层组织分布更为均匀且致密,表层为硫氮碳化合物,心部组织为回火马氏体。硫化物的存在可起到减小摩擦和具有一定自润滑的作用,增加轴承抗磨损能力,提高轴承寿命。     

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。     

碳氮共渗对60Si2Mn旋耕刀组织和性能的影响

对60Si2Mn旋耕刀进行碳氮共渗处理。结果表明:其碳氮共渗层厚度为0.8 mm,表层有0.6μm氮化物层。随回火温度提高,共渗层中粒状碳化物增多,表面硬度下降,硬度梯度均比较平缓。旋耕刀试样经碳氮共渗处理和200℃回火后,进行环-块对磨,质量损失仅有普通成品刀的20%。应用试验发现,旋耕刀经碳氮共渗和200℃回火后,其使用寿命比普通的旋耕刀提高50%,可节省换刀时间,有效提高耕地效率。     

气体氮碳共渗钢板表面粗糙度和形貌的研究

研究了抛光冷轧钢板气体氮碳共渗时氨流量对共渗层表面粗糙度和形貌的影响。用扫描电镜和表面粗糙度仪对氮碳共渗层的表面形貌进行观察和测定。结果表明，随氨流量的增大，氮碳共渗层表面的粗糙度减小，表面组织细小致密。当氨流量小于1．0m^3／h时，表面粗糙度随共渗时间的延长逐步增大。钢板表面粗糙度与工件在炉中的位置和排布方式以及氨分解率有关。