应力与渗氮

渗氮试样在２８０℃加热并施以拉力时，促使γ＇相析出的事实表明，应力对扩散起促进作用，且在弹性极限态时作用最大，试验指出，渗氮本身就存在着渗氮应力，由此导致＜＜间断式＞＞渗氮工艺的产生。     

钢的快速深层渗氮研究进展

从渗氮工艺参数优化，渗氮气氛中添加催渗剂与渗氮钢成分优化三方面综述了国内外在钢的快速深层渗氮研究方面的进展。     

形变渗氮08F钢冲击断裂表面不同方向的分形分析

本文利用垂直截面法测量了０８Ｆ钢经不同形变渗氮复合处理后冲击断裂表面的分形维数。试验结果表明，材料的冲击能ＡＫ和断裂表面的分形维数ＤＦ均随形变量的增加而增大，且变化规律也十分相似，冲击断口Ｔ、Ｓ两方向上的分形维数ＤＴ和ＤＳ均与冲击能的对数ｌｎＡＫ之间呈正变化的线性关系，且Ｄｓ〉Ｄｒ。     

渗氮层中“白层”的真空处理消除工艺

研究了采用真空退氮法消除３８ＣｒＭｏＡｌＡ钢渗氮层中的“白层”工艺，应用效果显著，为去除氮化“白层”探索了一条新途径，开拓了真空处理诮的新领域。     

弹簧用51CrV4钢渗氮层微观组织与摩擦性能分析

为提高弹簧用51CrV4钢表面的耐磨性能,对其进行不同时间和温度下的渗氮处理,实验测试其微观组织,硬度以及摩擦性能。研究结果表明:渗氮层形成了未被腐蚀的明亮化合物层,扩散层由于受到浸蚀作用而转变为黑色。基底只有一种α-Fe组织。渗氮处理后形成了γ-Fe4N相、CrN相等多个物相组织。随着渗氮时间的增加和渗氮温度的增加,渗氮层厚度表现出单调增加的变化规律。渗氮后试样硬度达到950 HV以上,相对于原始试样硬度发生了明显上升。经过450℃与20 h处理后获得最小磨损率和摩擦系数,此时试样形成了较为光滑的磨痕形貌,磨损程度很小,当硬度提高后可以获得更高的耐磨能力。当温度继续上升以及时间延长后,渗氮物发生了粗化的现象,引起表面硬度减小,最终降低了耐磨性。     

激光冲击波增强38CrMoAl钢渗氮耐磨性能研究

为提高38CrMoAl钢渗氮层的质量和耐磨性能,提出并采用激光冲击增强渗氮的方法,进行了不同处理状态试样的磨损性能试验,采用XRD、SEM对试样微观组织进行分析,并探讨激光冲击增强渗氮的机理.试验结果表明:与渗氮相比,激光冲击波处理后渗氮试样的比磨损率为9.47×10-15m3/Nm,降低了50%,其表面显微硬度提高了12%;激光冲击波作用使表层材料产生高密度位错,甚至细化晶粒,从而在渗氮过程中增加了扩散通道,使更多的N原子间隙固溶到α-Fe中,对渗层起到了固溶强化的作用;形成的渗氮层微观组织致密,无缺陷,大量氮化物沿晶界高度弥散均匀分布,起到弥散强化的作用,从而提高了材料耐磨性能.     

真空渗碳处理38CrMoAl渗氮钢的微观组织及氢脆敏感性分析

为了满足汽车轻量化对材料性能的要求,选择齿轮用38CrMoAl渗氮钢作为测试材料,以电化学充氢方法与慢应变拉伸相结合的方式测试了真空渗碳(Vacuum Carburizing,VC)试样的氢脆敏感性,同时与淬火+低温回火态(Quenching+ Low-Tempering,QL)处理试样进行了比较.研究结果表明:QL试样中形成了均匀形态的低碳回火马氏体;VC试样渗碳层中以高碳回火马氏体为主,存在少量的残余奥氏体.VC试样在表面部位的最大硬度达到了732 HV;QL试样在450 HV附近.对QL试样进行充氢后表现出了与初始试样接近的拉伸强度,而断后伸长率显著减小,计算相对断后伸长率差异得到QL试样氢脆敏感性指数(HEI)为54.3％.对38CrMoAl渗氮钢进行渗碳处理后会引起其氢脆敏感性的快速提高.对QL试样充氢处理后试样产生了更明显的脆性断裂,表现出了与高强度马氏体钢氢致断裂相近的特性;充氢后VC试样在断裂后形成了许多韧窝状的结构,呈现韧性断裂的特性.     

弹簧用51CrV4钢渗氮层微观组织与摩擦性能分析北大核心CSCD

为提高弹簧用51CrV4钢表面的耐磨性能,对其进行不同时间和温度下的渗氮处理,实验测试其微观组织,硬度以及摩擦性能。研究结果表明:渗氮层形成了未被腐蚀的明亮化合物层,扩散层由于受到浸蚀作用而转变为黑色。基底只有一种α-Fe组织。渗氮处理后形成了γ-Fe4N相、CrN相等多个物相组织。随着渗氮时间的增加和渗氮温度的增加,渗氮层厚度表现出单调增加的变化规律。渗氮后试样硬度达到950 HV以上,相对于原始试样硬度发生了明显上升。经过450℃与20 h处理后获得最小磨损率和摩擦系数,此时试样形成了较为光滑的磨痕形貌,磨损程度很小,当硬度提高后可以获得更高的耐磨能力。当温度继续上升以及时间延长后,渗氮物发生了粗化的现象,引起表面硬度减小,最终降低了耐磨性。     

表面织构参数对渗氮304钢在纳米微粒添加剂润滑油作用下摩擦特性的影响

采用激光打标机在304钢基体表面刻蚀出孔径与间距数值相等的均布微坑;将激光织构的试样放入渗氮炉中进行表面渗氮处理;采用表面修饰剂对质量比为1∶1的SiO_2和TiO_2混合纳米微粒进行表面修饰后,将其(3%,质量分数)加入到基础油中,使用摩擦磨损试验机对其进行摩擦磨损实验。系统地对试样复合改性表面硬度、表面化学成分、表面形貌及摩擦磨损形貌进行研究。实验结果表明:表面织构参数影响304钢的摩擦学性能,其摩擦因数随孔径及间距的增大而减小,在摩擦过程中,织构微坑能够起到收集磨屑、存储润滑剂、降低磨损的作用;表面经盐浴渗氮处理后,其显微硬度由222.53HV0.1提高到573.63HV0.1,硬度显著提升;纳米微粒作为润滑油添加剂不仅能够产生微轴承作用将部分滑动摩擦转变为滚动摩擦,同时还能生成一层润滑保护膜。复合润滑结构与含有纳米添加剂的润滑油配合能够显著地降低磨损,使材料具有优异的摩擦学性能。     

建筑用耐火钢中合金元素Mo与V的作用

建筑用耐火钢的使用不仅要求性能等同或优于常规建筑用钢而且还需要其在保证抗震性、焊接性和其它性能的同时增加高温时的强度。本文作者主要通过对比合金元素含量不同的建筑用耐火钢的力学性能和显微组织，研究了合金元素Mo与V对建筑用耐火钢高温屈服强度的影响。实验结果表明Mo、V的复合添加是提高耐火钢高温屈服强度的有效方法。     

氮氢比对UNIMAX钢离子渗氮组织及性能的影响

目的 针对目前我国航空航天、汽车等领域高端制件精密锻造用模具钢离子渗氮表面改进过程的技术瓶颈,通过开展不同氮氢比条件下的工艺试验,揭示离子渗氮过程中不同的氮氢比对UNIMAX钢离子渗氮组织及性能的影响规律。方法 在真空离子氮化炉中,对UNIMAX钢进行温度为500 ℃、压力为250 Pa、不同氮氢比气氛条件下的离子渗氮试验。并采用显微硬度计、显微维氏硬度计、金相显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、X射线应力分析仪对上述不同离子渗氮处理后的渗氮层表面硬度、渗层深度、渗层组织、渗层物相组成、表面残余应力、表面脆性进行表征与分析。结果 随着渗氮气氛中N2浓度的降低,渗层深度逐渐减小,扩散层中氮化物组织均匀性逐渐增大,渗层组织中脆性相ε?Fe2,3N相对含量下降,韧性相γ’?Fe4N相对含量提高。表面硬度明显提高,当V(N2)∶V(H2)=1∶1时,最大值可达1 153HV0.2。结论 当V(N2)∶V(H2)=1∶3时,渗层表面硬度与韧性展现出较好的匹配度,在该工艺下可以获得最佳的渗层组织。     

离子渗氮温度对W9Mo3Cr4V钢渗层组织及性能的影响

目前,国内外对搅拌头材料W9Mo3Cr4V钢离子渗氮表面改性研究不多。采用金相分析、显微硬度测量、X射线衍射仪(XRD)等研究了离子渗氮温度对W9Mo3Cr4V钢搅拌头显微组织和性能的影响,从而得出制备高硬度耐磨氮化层搅拌头的合适的离子渗氮温度。结果表明:经离子渗氮的W9Mo3Cr4V钢搅拌头表层获得了主要由ε相(Fe3N)和γ’相(Fe4N)组成的均匀渗氮层,且随着从表面到基体距离的增加,渗氮层的硬度呈现平缓的硬度梯度分布;480~560℃范围内,随离子渗氮温度升高,渗氮层厚度不断增加,渗氮层硬度也不断提高;ε相(Fe3N)衍射峰随离子渗氮温度升高而逐渐降低,γ’相(Fe_4N)衍射峰则呈逐渐升高的趋势。渗氮层厚度ζ与渗氮温度T的关系满足ζ=3.85×108e-9 141/T·τ。     

H13钢模具表面渗氮渗层剥落分析

对H13钢热挤压模具内孔表面剥落处进行检验和分析.结果表明,表面剥落的原因是氮化工艺控制不当,氮化层中严重的脉状及网状氮化物导致工件渗层剥落.     

微波等离子体源在钢表面氮化中的应用

对微波等离子体源和常规等离子体源进行了对比，分析了微波等离子体源应用于离子氮化的优越性，报道了微波等离子体在钢表面氮化中的应用．     

合金元素在相变诱发塑性钢中的作用

阐述了相变诱发塑性钢高塑性、高强度的机理和产生原理,合金元素在相变诱发塑性钢中的作用,介绍了我国在相变诱发塑性钢领域研究的现状,指出了相变诱发塑性钢中合金元素今后研究的趋势.     

浅谈渗氮表面磨削加工技术

现代机械工程中大量采用新科技材料以满足强度和减重的需要,某些轴类零件采用1Cr11Ni2W2MoV材料。这些零件在渗氮后磨削过程中容易出现磨削裂纹的现象,为了提高零件加工的合格率,在人员和设备不变的情况下,改进工艺参数,选用白刚玉砂轮代替硬度较高的单晶刚玉砂轮,加强对零件的冷却力度,选择合理的切削要素。经过现场多批量零件的试制生产,改进后的工艺参数能有效降低零件出现裂纹的现象,大大提高了零件的合格率。     

S-07钢在高压充气阀芯中的替代应用研究

目的解决高压充气阀S-03钢渗氮阀芯生产过程中周期长、合格率低、渗氮层开裂和贮存过程中锈蚀及方向漏率超标等问题。方法结合S-03钢渗氮阀芯工艺流程,分析其生产及贮存过程中存在的问题,并提出由S-07钢替代S-03钢渗氮工艺,从防锈、硬度和强度3个方面进行两种材料特性理论分析,同时进行耐蚀性试验、功能性试验、力学环境试验和寿命试验考核。结果 S-03钢渗氮阀芯经历湿热试验20 d后,出现轻微锈蚀,盐雾试验96 h后,锈蚀严重,而同条件下的S-07钢阀芯无锈蚀。S-07钢阀芯经过了功能性试验,x,y,z这3个方向的力学环境试验,动作200次的寿命考核试验后,动作灵活,功能测试合格。结论充气阀阀芯完成了S-07钢替代工艺研究,成功解决了影响充气阀功能的阀芯锈蚀问题和渗氮层开裂问题,同时使生产效率提高了约70%,生产成本降低了约50%。