稀土离子氮碳共渗的研究

本文通过试验所取得的数据，对纯氨离子氮化、离子软氮化和稀土离子软氮化三种工艺进行了醒目的对比，稀土元素显著提高离子氮化渗速，对渗氮层具有明显的强韧化作用。对稀土作用机理提出自已的见解。     

奥氏体离子氮碳共渗后钢的耐磨性研究

研究２０钢、４５钢经奥氏体离子氮碳共渗后的耐磨性和抗咬合性,并与普通离子氮碳共渗后的作了比较,试验表明：在５７０～７００℃范围内进行离子氮碳共渗后,其耐磨性和抗咬合性以６３０℃处理时为最佳,６６０℃处理时最差,而５７０～６００℃处理时则介于两者之间,通过适当提高共渗温度,再提高渗速,从而缩短共渗时间的同时,可以提高耐磨损性能。     

离子渗碳与碳氮共渗

<正> 早在五十年代,苏联学者和工程技术人员就开发了离子渗碳技术。当时使用的是无辅助热源的简单设备。由于这种技术的复杂性,当时人们又在致力于离子氮化的研究,所以这种优质高效的新工艺并未给予多大关注。直至20年后才又见到在设备上的突破性报道。具有代表性的是日本真空技术公司带辅助热源FIC系离子渗碳炉问世,七十年代后期,工业发达国家日、美、英、法等以更快的步伐开发了这一新技术。闻     

离子氮碳共渗工艺开发与应用

根据实际生产的需求,选取不同比例的渗氮气氛与渗碳气氛对35CrMo钢进行了离子氮碳共渗表面化学热处理,对渗层的厚度、硬度、元素成分分布等进行了分析。实验研究结果表明,渗氮气氛与渗碳气氛的比值为6∶1~10∶1较为合适。经处理后的机车牵引连接销表面硬度HV0.1能达到665,渗层深度为0.16mm,满足图样技术要求。此工艺可广泛应用于高速客运机车高精度、高性能要求的牵引配件。     

碳氮共渗剂

对于表面要求硬而耐磨、芯部要求有良好的韧性、整体有满意的疲劳寿命的零件 ,最好采用低碳钢或经碳氮共渗处理过的低合金钢。（１）共渗剂欲进行碳氮共渗 ,首先应解决共渗剂的问题。共渗剂的配方各不相同 ,常用的有氨 煤油、甲醇 尿素 丙酮 ,以及三乙醇氨等几种。使用这些共渗剂 ,往往存在下面的问题 :或是附加设备多 ,或是原料供应困难 ,或是出现黑色组织 ,或是氮浓度太低 ,或是价格昂贵等等。因此必须研制简便而可靠的碳氮共渗剂。由于尿素在工业纯甲醇或酒精中的室温饱和溶解度分别为１５ %和１０ % ,所以直接采用此种溶液作共渗剂难…     

低、高温氮碳共渗的应用

由Fe-C相图可知,在723℃时α-Fe中C的最大溶量是0.02％;由Fe-N相图可知,在590℃时α-Fe中N的最大溶量是0.1％。因此,用铁基材料,在它们共渗温度590～723℃之间,都可进行氮碳共渗处理。其共渗层组织由表面到心部随N浓度变化主要有ε、γ′、γ、α等几个相。从工厂应用的角度出发,希望得到两个相:一个是ε相,即     

H13热作模具钢稀土硼碳氮多元共渗

对H13热作模具钢稀土硼碳氮共渗工艺进行了研究，并对其共渗层的组织、硬度及耐磨性和抗氧化性进行了测试与分析，结果表明与碳氮硼共渗工艺相比，稀土硼碳氮共渗层的硬度、耐磨性和抗氧化性明显提高。稀土元素的渗入不仅提高了渗层的硬度、耐磨性和抗氧化性，并且使过渡层的硬度变化减缓，增强了基体与共渗层的结合，为共渗层提供强有力的支撑作用。     

V2O5对H13钢在盐浴硫氮碳共渗中的影响

研究了在加入V2O5后的低温无毒硫氮碳共渗对H13钢的影响。结果表明,这种处理能有效地催渗并且减缓由表至里的磁度梯度,V2O5可提高H13钢共渗层的耐磨性、硬度及表面与其基体结合强度,能取得较好的经济效益。     

奥氏体离子氮碳共渗后钢的耐磨性研究

研究 2 0钢、45钢经奥氏体离子氮碳共渗后的耐磨性和抗咬合性 ,并与普通离子氮碳共渗后的作了比较 ,试验表明 :在 5 70～ 70 0℃范围内进行离子氮碳共渗后 ,其耐磨性和抗咬合性以 6 30℃处理时为最佳 ,6 6 0℃处理时最差 ,而 5 70～ 6 0 0℃处理时则介于两者之间 ,通过适当提高共渗温度 ,再提高渗速 ,从而缩短共渗时间的同时 ,可以提高耐磨损性能。     

铝合金压铸模具热疲劳寿命试验研究

压铸模具是压铸的关键部件之一,其经受周期性的加热与冷却,易产生热疲劳。针对这种现象,研究压铸模具热疲劳的过程,不同工艺对热疲劳寿命的影响规律,探索预测压铸模具热疲劳寿命的方法。研究开发自约束冷热疲劳方法的热疲劳试验机,试样在铝液中加热,在脱模剂中冷却,试样内部通冷却水冷却,实现在压铸条件下的模具热疲劳试验。采用开发的热疲劳试验机对H13钢试样进行热疲劳寿命试验研究,在试验过程中测量试样的温度变化,每隔3 000～4 000次测量残余应力,观察裂纹,经过几万次的循环后可以得到应力变化曲线和基于温差的模具热疲劳寿命曲线。研究水冷对试样的温度、应力、裂纹以及热疲劳寿命的影响。同时,针对试验过程进行传热数值模拟,得到不同工艺条件下的模具温差。试验和数值模拟相结合讨论如何提高模具的热疲劳寿命。     

Study on the Thermal Fatigue Life of H13 Steel for Aluminum Alloy Casting

压铸模具是压铸的关键部件之一,其经受周期性的加热与冷却,易产生热疲劳.针对这种现象,研究压铸模具热疲劳的过程,不同工艺对热疲劳寿命的影响规律,探索预测压铸模具热疲劳寿命的方法.研究开发自约束冷热疲劳方法的热疲劳试验机,试样在铝液中加热,在脱模剂中冷却,试样内部通冷却水冷却,实现在压铸条件下的模具热疲劳试验.采用开发的热疲劳试验机对H13钢试样进行热疲劳寿命试验研究,在试验过程中测量试样的温度变化,每隔3000～4 000次测量残余应力,观察裂纹,经过几万次的循环后可以得到应力变化曲线和基于温差的模具热疲劳寿命曲线.研究水冷对试样的温度、应力、裂纹以及热疲劳寿命的影响.同时,针对试验过程进行传热数值模拟,得到不同工艺条件下的模具温差.试验和数值模拟相结合讨论如何提高模具的热疲劳寿命.     

Rolling Contact Fatigue and Sliding Wear Performance of Ferritic Nitrocarburized M-50 Steel

The rolling contact fatigue and sliding wear performance of two types of ferritic nitrocarburizing techniques (gaseous and fluidized bed) were evaluated on AISI M-50 steel. These processes produced a thin compound layer over a nitrogen-rich diffusion zone. It was observed that compound layer thicknesses less than 1 μm increased the rolling contact fatigue (RCF) L₁₀ life up to a factor of six over the untreated M-50 steel. Compound layers greater than 2 μm had a tendency to flake off the substrate near the spalled region, producing lower L₁₀ lives than the baseline M-50 steel. Sliding wear tests on ferritic nitrocarburized M-50 showed that the compound layer exhibited slightly larger friction coefficients than the nitrogen-rich diffusion zone, although this layer had slightly greater resistance to catastrophic wear at higher contact stresses.     

铬离子淹没奥氏体不锈钢离子氮化层的组织和耐磨性

在铬离子淹没AIS1316奥氏体不锈钢的条件下进行离子渗氮，研究了渗层的组织、结构和耐磨性能。结果表明，在铬离子淹没的条件下进行奥氏体不锈钢离子渗氮可以显著地提高渗层Cr的浓度，并可获得良好的组织、较高的硬度和较好的耐磨性能。     

Microstructure and Sliding Wear of Nitrided Ti–13Nb–13Zr and Nitrided CP–Ti

The possibility of forming a thin hard titanium nitride layer on a titanium alloy with 13%Nb and 13%Zr using a thermally enhanced diffusion process is investigated. In particular, the tribological performance of the surface treated titanium alloy in unlubricated and saline solution lubricated sliding contact is evaluated. The effects of the surface treatment on hardness, surface roughness and the microstructure of the surface zone are also studied. It was found that thin hard layers of titanium nitride compounds were formed on the surface of the alloy during the diffusion process. Although the properties of the surface layers were strongly dependent on the processing parameters, the friction and wear properties were considerably improved compared to the untreated alloy. In general terms, the choice of surface treatment parameters is a compromise between optimisation of surface or bulk properties.     

渗氮钢粗糙表面的弹塑性接触研究

利用弹塑性有限元和单纯形法求解弹塑性接触模型，分别模拟了屈服强度呈梯度变化的渗氮钢、未经处理的匀质材料和硬涂层材料粗糙表面的弹塑性接触行为。与未经处理的匀质材料相比，渗氮钢可承受更大接触载荷。在相同载荷作用下，渗氮钢表面粗糙峰接触面积较小，平均间距较大，接触体内材料不易发生屈服，从而显著提高接触性能。和硬涂层材料相比，渗氮钢接触体内等效von Mises应力分布平缓，没有应力突变。最后讨论了渗氮层和硬涂层的厚度对粗糙表面接触特性的影响。     

H13钢表面不含白亮层的渗氮层制备及其耐磨性能

采用等离子氮化技术对H13钢进行离子氮化,通过改变渗氮气压和温度得到不同成分和厚度的渗氮层,用光学显微镜和X射线衍射仪分析了渗层的组织及物相组成,借助球-盘磨损试验机对渗层在大气环境下与Al_2O_3球对磨时的摩擦学性能进行了研究。结果表明:渗层主要由ε-Fe_(2-3)N、γ′-Fe_4N和少量α-Fe、Fe_2O_3、Fe_3O_4相构成;渗氮温度为510℃时没有形成明显的渗层,渗氮温度为570℃、气压为200,300 Pa和渗氮温度为540℃、气压为100 Pa时渗层只有扩散层,而在其他条件下渗层由白亮层和扩散层组成;氮化后表面硬度为1100～1200 HV,较基体增加1倍左右;在温度为570℃、气压200 Pa制备渗层的摩擦因数比基体大幅度降低,磨痕宽度变窄,比磨损率明显降低,耐磨性明显改善。     

热处理工艺对3Cr2W8V钢热疲劳性能的影响

对不同热处理状态的3Cr2W8V钢进行了热疲劳破坏试验,分析了热处理工艺对3Cr2W8V钢组织和性能的影响。结果表明,采用1050℃×1h+850℃×0.5h→750℃×0.5h(三次)预处理,再经1100℃淬油、450℃×2h回火和-70℃×30min冷处理+450℃×2h回火工艺,能提高模具的热疲劳寿命。     

模具钢H13熔盐Cr－RE共渗的组织结构与耐磨性能研究

研究模具钢Ｈ１３熔盐Ｃｒ—ＲＥ共渗对表面显微组织特征及其性能的影响，渗剂中加入适量稀土可使渗速提高２０％～５０％，Ｃｒ－ＲＥ共渗优于单一渗Ｃｒ，可明显提高模具表面硬度、抗氧化能力和耐磨性能。     

高强度焊接结构钢的疲劳裂纹扩展抗力

该文以三种785MPa级焊接结构钢为对象,研究了其疲劳裂纹扩展行为.结果表明,影响其疲劳裂纹扩展抗力的主要因素为夹杂物含量,降低夹杂物含量是提高疲劳裂纹扩展抗力的有效途径.