球墨铸铁稀土催渗氮碳共渗动力学及其应用

在常规氮碳共渗基础上加入不同量的自制稀土催渗剂，研究了稀土元素对球墨铸铁氮碳共渗动力学的影响及其催渗机理。用于柴油机球铁曲轴，与常规氮碳共渗相比，可提高渗速５５％，生产率３３％，并使渗层性能明显提高，产品质量稳定，具有显著的经济效益和社会效益。     

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。     

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。     

球铁曲轴加氧渗氮工艺研究

球铁曲轴常常由于渗氮层薄、质量不稳定而引起断裂失效,本课题研究了球铁曲轴加氧渗氮工艺。对球铁试样经570℃、580℃,不同氨气流量和氧加入量渗氮4h后的表面硬度、渗层深度及渗层组织进行分析,结果表明,加氧渗氮可获得比常规气体氮碳共渗更高的表面硬度和渗层深度。优选出的适合于球铁曲轴的加氧渗氮工艺为：570℃保温4h,氨气流量2000L／h,氧气流量10L／h,炉压35mm水柱;或580℃保温4h,氨气流量1800L／h,氧气流量10L／h,炉压35mm水柱,二种工艺均可获得深度超过0．20mm、表面硬度600HV0．1以上的渗层。     

稀土,钛对渗硼层组织和性能的影响

研究了不同的稀土硼钛共渗处理工艺及其对组织和性能的影响。和纯渗硼层相比,发现共渗层具有高的显微硬度和低的硬度梯度、高耐磨性和热疲劳性;渗层组织致密,与基体结合良好。结果表明,稀土和钛对渗硼层具有明显的改性作用,同时发现稀土在三元共渗中具有明显的催渗作用,可使渗速提高３０％ ～５０％ 以上。根据工艺和性能得出稀土最佳浓度为３％ ～４％ ,ＴｉＯ２ 为４％ 。     

预涂稀土涂层渗硼工艺及性能的研究

研究了预涂稀土涂层固体粉末渗硼工艺。结果表明,预涂稀土涂层的催渗作用比一般的粉末法RE-B共渗的催渗作用更为明显。预涂稀土涂层渗硼可显著提高渗硼层厚度,获得单一均匀的Fe2B渗硼层,渗硼层硬度也有所提高。     

2CrB钢稀土催渗离子SNC共渗的研究及应用

通过对2CrB马氏体不锈钢进行离子渗氮、离子SNC共渗和稀土催渗离子SNC共渗三种工艺的对比试验.实验结果表明,稀土催渗离子SNC共渗工艺可有效地提高2CrB钢共渗层深度,增加渗层硬度.稀土元素的加入有利于γ′相的形成,减小ε相;明显地细化渗层组织;促进复合型(FeCr)_3(N,C)_2化合物弥散细小析出,弥散强化效果明显.2CrB鼓风机叶片经稀土催渗离子SNC共渗后,能够保证整个叶面的硬度HV_5≥800,渗层深度δ>0.25mm的技术要求.     

稀土在离子氮碳共渗中的应用

采用光学显微镜、显微硬度计、Ｘ射线衍射仪和俄歇能谱仪等手段研究了稀土及稀土加入量、共渗时间对渗层厚度、硬度及渗层组成的影响。研究结果表明，稀土对离子氮碳共渗过程有明显的催渗作用，尤其是一些难渗氮的奥氏体不锈钢。在给定条件下，稀土的催渗效果有一最佳含量。稀土对渗层相组成也有影响。     

一种复合催渗剂用于氮碳共渗的研究

采用一种由氯化铵、海绵钛、稀土和固态铬酸盐组成的复合催渗剂,对Cr12、3Cr2W8V和35CrMo钢进行了氮碳共渗.测定了渗层的硬度、深度、组织和相结构,并与采用纯稀土催渗剂的效果作了比较.试验结果表明,复合催渗剂对氮碳共渗有明显的催渗效果,并优于纯稀土催渗剂.     

38CrMoAl钢喷丸预处理与稀土催渗等离子多元共渗复合工艺研究

目的探索38CrMoAl喷丸预处理与稀土离子多元共渗复合强化新工艺的效果及其机理。方法通过设计正交实验筛选出最优处理工艺,在最优工艺参数条件下进行对比试验,分别测定渗氮后各试样的表面硬度及渗层厚度,观察其金相组织,利用SEM和能谱分析研究每组试样渗氮层的性能及产生原因。结果 38CrMoAl钢喷丸预处理与稀土催渗离子多元共渗的最优工艺参数为:渗氮温度540℃,氨气流量2.0 L/min,保温时间9 h。38CrMoAl钢试样的最大硬度为1221HV,渗层厚度为355μm。38CrMoAl钢试样的金相显微组织分析表明,喷丸预处理、稀土催渗对等离子多元共渗有促进作用,两者复合工艺的多元共渗作用效果大于单一稀土催渗和等离子多元共渗工艺。38CrMoAl钢试样渗层的能谱检测结果显示,复合处理工艺与单一处理工艺相比,在同一深度渗入的氮、碳、氧元素含量以及渗层深度均有明显提高。结论喷丸预处理与稀土催渗离子多元共渗工艺优于普通多元共渗和稀土多元共渗,喷丸和稀土的复合处理可以显著增强渗层厚度和渗入元素含量,有利于材料表面性能的提升。     

稀土硼铬共渗工艺及渗层性能的研究

研究了４５钢、Ｔ１０钢固体粉末法稀土硼铬共渗工艺及渗层的耐磨性、耐蚀性和高温抗氧化性能。发现ＲＥ－Ｂ－Ｃｒ共渗速度低于ＲＥ－Ｂ共渗，但稀土对硼铬共渗有明显的催渗作用，其最佳浓度为３％；ＲＥ－Ｂ－Ｃｒ共渗层具有较高的表面硬度和较小的硬度梯度，和渗硼层相比，耐磨性和耐蚀性分别提高３倍，抗７００℃氧化性提高１０倍左右。     

稀土在离子氮碳共渗中的作用及对耐磨性的影响

采用光学显微镜、显微硬度计、磨损对比试验等方法,研究了稀土加入量对渗层厚度、硬度及耐磨性的影响,探讨了稀土催渗机理。研究表明:稀土对离子氮碳共渗有明显的加速作用,且存在一最佳值;共渗层耐磨性提高。     

稀土对42CrMo钢等离子体氮碳共渗组织及性能的影响

在渗剂中添加稀土,在42CrMo钢表面进行了等离子体氮碳共渗试验,并对渗层的组织形貌、显微硬度及接触疲劳强度进行了测试和分析,研究了稀土对等离子体氮碳共渗层的影响.结果表明,稀土在短时间内的催渗效果优于长时间,本次试验以低于8 h的效果最为明显;稀土有细化晶粒,使渗层组织结合得更加致密的效果,还可提高次表层的显微硬度和接触疲劳强度.     

球墨铸铁曲轴气体氮碳共渗工艺的改进

在对球铁曲轴气体氮碳共渗后渗层鼓泡原因分析的基础上，对原气体氮碳共渗工艺进行了适当的调整和改进，使曲轴气体氮碳共渗后渗层的鼓泡率及产品的降级率有了明显的下降。     

Cu-Al-Y合金稀土催渗渗铝及内氧化研究

提出了利用稀土化合物CeCl3对Cu-Al-Y合金进行催渗渗铝,研究了工艺参数对渗层厚度和质量的影响;采用工业N2中的余氧作为内氧化介质对Cu-Al-Y合金渗铝后的试样进行内氧化,研究了内氧化层的显微硬度及显微组织.研究结果表明稀土化合物CeCl3对Cu-Al-Y合金渗铝过程具有明显的催渗效果,在同等工艺条件下渗层厚度较高;内氧化后,采用稀土化合物CeCl3催渗的Cu-Al-Y试样硬度高于未采用稀土化合物CeCl3催渗的Cu-Al-Y试样.     

稀土元素对奥氏体不锈钢离子硫氮碳共渗过程的影响

本文对１Ｃｒ１８Ｎｉ１２Ｍｏ２Ｔｉ奥氏体不锈钢进行了加辅助铁板、加稀土，加板、未加稀土，未加板、未加稀土的离子Ｓ－Ｎ－Ｃ三元共渗对比试验。结果表明，在相同的温度、时间条件下，加板、加稀土者渗层厚度最大；加板、未加稀土者其次；二者均未加者最小。它们渗层的硬度相同，均为≥８６０ＨＶ０．１。还探讨了溅射铁原子的氮载体作用和稀土的催渗作用。     

稀土在渗硼中渗入机制和作用机理的讨论

研究了45钢表面硼稀土共渗，讨论了稀土元素的渗入机制、催渗机理及稀土催渗效果出现最佳值的原因。在硼砂型渗硼剂中加入适量的稀土有利于45钢渗硼层质量、厚度及性能的提高，稀土加入量的最佳值为10％。     

42CrMo钢离子氮碳共渗与激光复合处理及其耐磨性的研究

在相同的激光工艺参数条件下，对经调质，离子渗Ｎ、离子ＮＣ共渗和稀土催渗ＮＣ共渗的４２ＣｒＭｏ钢进行相变复合处理，试验结果表明，离子ＮＣ共渗和稀土催渗ＮＣ共渗渗速度快，渗层深度大，渗层和钢表面的碳浓度高，使Ｍｓ点降低，增加了复合处理的硬化层深度，提高了硬化层的硬度，硬化层组织不高于其它复合处理，在滑动磨粒磨损条件下，其耐磨性比其它复合处理的更好。     

球铁曲轴盐浴氮碳共渗渗层疏松问题的解决办法

江苏曲轴总厂于 1995年成套购进成都工具研究所的盐浴氮碳共渗处理线 ,并将其应用于球铁曲轴的处理 ,年处理量万吨以上。处理工序是 :清洗→预热→氮化→氧化→抛光。球铁曲轴盐浴氮碳共渗处理过程中 ,曾常遇到渗层疏松而导致曲轴报废的问题 ,因而积累了一定的经验 ,现总结介绍如下。1　预热不当导致的疏松资料表明 ,工件经预热后表面形成一层适当的氧化膜将有利于氮化层的形成。生产中曾发生由于预热温度过高、预热时间过长而使曲轴轴颈表面呈深灰色 ,最后导致渗层疏松现象 ,因此应严格控制工件预热至草黄色、淡兰色最好。2　氮碳共渗过程…     

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.