改善M2钢循环氮化时效工艺及提高耐蚀性的途径

对M2钢进行循环氮化时效工艺研究,以改善M2钢的耐蚀性能。结果表明,超声喷丸预处理、滚压预处理,以及二次氧化处理,均能提高循环氮化时效处理M2钢的耐蚀性,二次氧化效果最为明显。耐蚀性的提高程度与工件最终表层氧化膜的完整性和致密性正相关。     

金属Ce氢化-氮化反应动力学

以金属Ce为原料，对Ce氢化-氮化动力学参数进行研究，分别考察了初始反应温度、原料气体初始压力和Ce片厚度等对金属Ce氢化-氮化反应的影响。研究结果表明：升高初始反应温度有利于缩短氢化过程的诱导时间，但对氢化反应速率无明显影响；提高H₂初始压力和降低片层厚度能明显加快氢化反应速率。此外，通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等表征证明氢化铈可以与N₂反应得到氮化铈（CeN）和H₂，但反应需要较高的温度以克服活化能，增加初始反应温度和N₂初始压力可以提高反应速率。综合考虑，初始反应温度为350 ℃、N₂初始压力为60 kPa是氢化铈氮化的较优条件。     

质子化氮化碳的制备及其复合材料的光催化性能

分别采用硫酸、盐酸和硝酸对尿素热解得到的体相块状石墨相氮化碳(g-C_3N_4)进行质子化改性,超声剥离得到氮化碳纳米片,考察3种质子化氮化碳纳米片对亚甲基蓝染料的光催化降解性能,利用XRD、FT-IR、SEM、BET、UV-DRS、UV-VIS等对其结构、形貌、比表面积、禁带宽度进行分析。结果表明,硫酸改性后的g-C_3N_4比表面积最大(60. 9 m~2·g~(-1)),亚甲基蓝降解效果最好,降解率为46. 7%,相比于体相块状g-C_3N_4的29. 2%提高了17. 5个百分点。以硫酸质子化改性的g-C_3N_4为前驱体,采用搅拌法制备得到质子化g-C_3N_4/石墨烯复合材料,其光催化降解亚甲基蓝的降解率为81. 7%,较硫酸质子化g-C_3N_4提高了35. 0个百分点。     

CL60车轮表面气体软氮化对轮轨滚动接触条件下界面黏着与表面损伤的影响

在轮轨滚动接触疲劳/磨损试验台上开展了CL60车轮表面气体软氮化对轮轨滚动接触疲劳和表面磨损行为的影响研究,对比分析了车轮表面气体软氮化对轮轨表面损伤的作用机理。结果表明:表面氮化处理可使车轮表面依次形成约3μm～5μm厚均匀致密的白亮层和约20μm后的扩散层;车轮表面氮化处理后,干态下轮轨间黏着系数降低了11. 7%、水态下降低了18. 4%,但氮化处理仍可保持轮轨间较高的黏着系数,可以避免车轮打滑等现象的发生;渗氮处理不仅明显提高了车轮表面的耐磨性,而且也有效降低了钢轨试样的磨损,其磨损量分别减小了58. 05%和10. 77%。简言之,车轮渗氮处理有效降低了轮轨系统的综合磨耗,提高了车轮材料的滚动接触疲劳抗力。该方法有望应用于实际,从而有效提高轮轨系统的服役寿命、减缓重载条件下轮轨材料的损伤。     

内凝胶工艺结合碳热氮化法制备ZrN纳米粉体

采用内凝胶工艺制得无定形的氧化锆凝胶与炭黑均匀混合的前驱体粉末,获得的前驱体在氮气条件下进行碳热氮化处理后得到氮化锆(ZrN)纳米粉体。结合热重/差式扫描量热分析(TGA/DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段,对内凝胶前驱体的热处理行为、所得产物的物相组成、微观形貌及显微结构等进行了表征。研究结果表明,氮化温度的升高有利于氮化程度的提高,1400℃氮化温度下可得到纯相纳米ZrN粉体;此外,碳的引入在热处理过程中起到了必要的还原作用,且碳的加入量需要适当,C/Zr摩尔比接近2是获得纯相ZrN粉体产物较为合适的条件。     

盐浴软氮化42CrMo的摩擦学性能分析

对42CrMo进行盐浴软氮化处理,分析盐浴软氮化处理对42CrMo试样硬度的影响,研究不同润滑条件下42CrMo试样的摩擦学性能,分析其摩擦磨损机制。结果表明:盐浴软氮化处理过的42CrMo的平均硬度为HV747.33,约是未处理基体的(HV310)的2.5倍;在其他条件相同时,随载荷的增加,干摩擦条件下42CrMo的摩擦因数先增加后减小,边界润滑和油润滑条件下的摩擦因数不断增加;42CrMo在干摩擦条件下的摩擦因数、表面磨痕深度和磨损量均要明显高于边界润滑和油润滑条件下;在干摩擦条件下42CrMo的磨损机制为严重的黏着磨损和塑性变形,边界润滑条件下42CrMo表面磨损减缓,有轻微犁沟;油润滑条件下42CrMo表面为磨粒磨损,无明显变形。     

快堆15-15Ti不锈钢结构件渗铬氮化工艺研究

快堆具有较高的转换比及燃料的可循环性,是第四代先进反应堆堆型的代表。堆内处于高温、高辐照损伤及熔融金属钠环境导致15-15Ti材料需要局部需要进行强化来避免关键结构件之间接触发生扩散性咬合、擦伤、磨损。通过对国产核级15-15Ti材料进行表面进行渗铬氮化研究,初步确定了能够实现可用于快堆组件结构材料表面强化的工艺。