40Cr钢空心阴极辅助离子渗氮

利用空心阴极辅助离子渗氮技术,在低压(100～150 Pa)、中低温t(400～550℃)条件下对40Cr钢进行离子渗氮处理.试验结果表明在500℃x6h的条件下离子渗氮,可在40Cr钢表面形成高硬度、化合物层约为2μm、厚度约为200μm的渗层,表层硬度比基体硬度提高两倍.     

40Cr钢富氮层快速离子渗氮技术的探索

用活性屏离子渗氮(ASPN)技术对40Cr钢进行快速离子渗氮技术的研究.本项研究是利用氮在奥氏体与铁素体中分别具有不同的溶解度和扩散速度的特性,采用了在共析温度以上短时间溶氮和在共析温度以下长时间扩散渗氮的两种不同的渗氮机制,进行交替渗氮处理.试验结果表明,采用这种新的渗氮工艺不仅可以显著提高渗氮处理中氮在钢中的内扩散速度,而且渗氮层具有较高的硬度.这种快速渗氮工艺可以用"吸收-扩散"渗氮模型进行解释.     

钻机导轨40Cr钢喷丸强化与离子多元循环共渗复合工艺

以钻机导轨常用材料40Cr合金钢为研究对象,分析了喷丸强化+离子多元循环共渗复合工艺的作用机理。结果表明,复合工艺处理后的试样表面硬度为912 HV0.2,渗层深度为315 μm,优于单一离子多元共渗工艺。喷丸强化通过增加扩散通道,降低扩散能量的方式增大扩散系数;循环多元共渗使试样表面与扩散层的浓度梯度呈周期性变化,为相界面反应和内扩散提供驱动力。结果表明,喷丸强化+离子多元循环共渗工艺具有协同增强作用,能有效提升钻机导轨的表面性能。     

4Cr2MoWVNi钢离子渗氮工艺研究

通过对4Cr2MoWVNi钢进行离子渗氮工艺处理,研究了温度、时间对渗层组织、耐磨性能的影响。结果表明,采用合适的处理温度和时间,可以得到最佳的渗氮层深及表面硬度,在保证一定的渗氮层深条件下,4Cr2MoWVNi钢的热耐磨性能明显提高,使模具使用寿命大幅度提高。     

Cr12钢的稀土诱导离子渗氮工艺

对Cr12钢进行了稀土诱导离子溅射渗氮试验,利用显微硬度计测量了试样表面渗氮层的硬度与层深,结合XRD衍射仪分析了复合渗氮层的相组成,最后用摩擦试验机检测试样表面的摩擦磨损特性。结果表明,稀土能够影响Cr12钢离子溅射渗氮效果,且其效果随两者距离的增加而急剧下降。当稀土与Cr12钢试样距离小于25 mm时,试样表面硬度相对普通离子渗氮工艺明显减小,表面摩擦因数及磨损率略差,但其渗氮层深度却明显增加;当两者距离超过25 mm时,稀土诱导效果明显减弱,试样表面的硬度及摩擦因数与普通离子渗氮工艺基本相同,但磨损率明显增大。分析表明,稀土元素能增大试样表面氮离子的吸附能力且为其渗入提供路径优势,当两者距离过大时稀土离子吸附性减弱,诱导效果消失,同时也使试样表面产生晶格缺陷,降低了其表面抗磨损的能力。     

40Cr钢离子渗氮层ε相转变机理研究

借助X射线分析方法，研究了40Cr钢经不同时间渗氮处理后渗氮层ε相的形成以及经不同氨流量和温度渗氮后的改变 。结果表明，在渗氮温度和氨流量相同的条件下，渗氮层深度和ε相体积分数随氮时间的延长而增加，在一定时间后，渗氮层深度增加缓慢，相组成几乎不再随渗氮时间变化。调整渗氮温度和氨流量，通过渗氨温度和气氛氮势的变化，可有效地控制渗氮层形成和转变，以加快离子渗氮速度。     

30Cr2MoV钢离子渗氮工艺的改进

本文对30Cr2MoV钢进行了变温离子渗氮和普通离子渗氮两种工艺处理，借助显微硬度计和X射线衍射仪进行了分析。结果表明：变温离子渗氮后获得的表面硬度和渗氮层性能明显优于普通离子渗氮者。     

离子渗氮对2Cr13钢疲劳性能的影响

对2Cr13不锈钢离子渗氮后的疲劳性能进行试验研究，结果表明，离子渗氮后，材料的表面性能得到改善并能造成沿氮化层有利的应力分布是其疲劳强度显著提高的主要原因。     

氨流量对离子渗氮层形成的影响

在一定渗氮温度条件下，研究了４５钢和４０Ｃｒ钢进行离子渗氮时可氨流量对渗氮层形成的影响。结果表明，氨流量影响ε相的形成速度和渗层深度；通过流量氨，会促进ε相形成。ε相是一个介稳相，它的形成与分解，在一定的氨流量时达到动平衡。     

活性屏与工件的距离对40Cr钢活性屏离子渗氮行为的影响

为提高40Cr钢的抗磨及耐蚀性能,用304不锈钢冲孔板制成的活性屏对40Cr钢进行离子渗氮(ASPN)处理,研究了活性屏与工件的距离对渗层组织结构和性能的影响,并与普通直流离子渗氮(DCPN)进行了比较。用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、辉光放电光谱仪(GDOES)、显微硬度计、往复摩擦磨损试验机和电化学工作站对渗层组织、相成分、硬度、耐磨及耐腐蚀性能进行分析。结果表明:经不锈钢活性屏离子渗氮处理后,试样表面得到了致密均匀的渗氮层,渗层主要由ε-Fe2-3N、γ′-Fe4N和CrN相组成,且随着试样与活性屏距离从10mm、20mm增加到30mm,对应的渗层厚度从6μm、4.7μm减小到3.5μm。经氮化处理后,40Cr钢的耐磨性和耐腐蚀性都有显著的提高,ASPN处理后试样的耐腐蚀性较DCPN有明显的提高。     

低温离子渗氮时间对304不锈钢渗层的影响

对304奥氏体不锈钢进行400 ℃不同时间的离子渗氮处理.利用光学显微镜、轮廓仪、能谱仪、X射线衍射仪和显微硬度计研究了经渗氮处理后试样改性层的表面形貌、微观结构、相组成和性能等.结果表明,随着渗氮时间的延长,试样表面的粗糙度、渗层厚度、表面氮含量、显微硬度基本呈线性增加;X射线衍射分析表明,在400 ℃不同时间的渗氮层为单一S相,并无CrN相析出.     

Cr12MoV钢的等离子渗氮的优化

Cr12MoV冷作模具钢的表面改性技术研究一直受到关注。本文采用双辉等离子体渗金属设备研究了等离子渗氮的工艺参数对渗氮层质量的影响。通过优化工艺参数实现了对Cr12MoV钢可靠渗氮,炉压500 Pa、渗氮温度500～550℃和保温4 h,渗层表面显微硬度最高达到1100 HV、渗层深度为0.15 mm。本研究拓展了双辉等离子渗金属设备的应用范围。     

Numerical Prediction of Compound Layer Growth of Steel En40B during Plasma Nitriding

PLASMA NITRIDING has developed rapidly over thepast a few years to improve surface properties such aswear,fatigue and corrosion resistance[1'2].Thecombined diffusion/precipitation/compound layerformation reactions make it rather difficult to model thenitriding process.Several attempts have been made byothers.The internal nitridation model is suitable fordescribing the nitriding processing of the matrixwithout carbon,in which there are no formation ofcarbides in surface layer I3).Sun and …     

2Cr13不锈钢活性屏等离子体源渗氮层组织与耐蚀性能

目的 探讨活性屏等离子体源渗氮技术提高马氏体不锈钢硬度与耐蚀性能的可行性。方法 将2Cr13马氏体不锈钢进行350～550℃、6 h活性屏等离子体源渗氮处理,采用光学显微镜（OM）、电子探针显微分析仪（EPMA）和X射线衍射仪（XRD）分析渗氮层的组织、成分和相结构,使用显微硬度计测试渗氮层的显微硬度,利用电化学腐蚀试验解析评估渗氮层的耐蚀性能。结果 经活性屏等离子体源渗氮处理后,可在马氏体不锈钢表面形成厚度为2～45μm,N原子分数为20%～25%的渗氮层,其表面显微硬度达1050～1350HV0.25,是基体硬度的4～5倍。350℃时,渗氮层以ε-Fe_2-3N相为主,且含有少量αN相;450℃时,渗氮层由αN、ε-Fe_2-3N和γ’-Fe₄N相构成;渗氮温度升至550℃时,渗氮层由α-Fe、CrN和γ’-Fe4N相构成,αN、ε-Fe2-3N相消失。350、450℃时,渗氮层在3.5%NaCl溶液中的阳极极化曲线出现明显钝化区,而未渗氮的2Cr13不锈钢并未发现钝化区,自腐蚀电位E_corr由未渗...     

Plasma Nitriding of Austenitic Stainless Steel with Severe Surface Deformation Layer

The dc glow discharge plasma nitriding of austenite stainless steel with severe surface deformation layer is used to produce much thicker surface modified layer. This kind of layers has useful properties such as a high surface hardness of about 1500 Hv 0.1 and high resistance to frictional wear. This paper presents the structures and properties of low temperature plasma nitrided austenitic stainless steel with severe surface deformation layer.     

40Cr钢镀铬后等离子弧处理工艺及组织研究

用等离子弧对40Cr钢试样表面进行扫描处理以增强镀铬层与基体结合的方法，研究了不同工艺处理后材料的组织与显微硬度分布的变化。结果表明，由于转移弧热效率较高，试样组织及显微硬度的变化对有效输出功率的变化非常敏感。采用非转移弧处理，通过合理配比工艺参数，获得较为合适的有效输出功率，能够促进镀层与基体之间的冶金结合，得到较为满意的组织，控制镀铬层的晶粒尺寸及基体上热影响区和硬化层的深度，可改善试样的显微硬度的分布。     

4Cr14Ni14W2Mo钢离子渗氮层剥落的研究

研究了经不同加热温度锻造、固溶和７５０℃时效后钢的晶粒度、孪晶、碳化物的分布及纯氨和氨加氩做介质离子渗氮后渗层组织、相组成、应力状态、氮碳浓度分布、剥落坑形貌。分析表明：纯氨离子渗氮后表面层的碳向里扩散，并出现一峰值：氨加氩渗氮降低了渗层中氮浓度，从而降低了渗层中的应力，这是消除该钢渗氮层剥落的有效途径。     

Low Temperature Plasma Nitriding of H13 Steel for Improved Surface Hardness

AISI H13 steel samples were plasma nitrided to improve their surface hardness using a locally developed combined reactor.Pre-ionized RFICP plasma was employed in combination with DC glow discharge and thermal emission source to achieve the nitride precipitates in iron-matrix under low sample temperature.Thick nitride layers over 150 microns could be realized with low RF power of 100 W under the processing time between 1-20 h and low sample temperature of 300℃.The gas mixtures of H2 and N2 were utilized while the processing pressure and the DC bias to the sample were maintained at 0.5 torr and 300 V,respectively.Scanning electron microscope(SEM),energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS),glancing incident angle X-ray diffractometer(GIXD)and Vickers hardness test were employed to characterize the properties of sample surfaces.Significant increases of surface hardness to over 1,000 HV were observed after treatment.     

40Cr钢表面激光合金化及其在螺杆强化中的应用

在40Cr钢表面进行Co/W合金、超细WC(2～3 μm)两种材料激光合金化的试验,检验了合金化层的组织和性能,通过与气体渗氮层的比较,表明激光合金化可以得到晶粒细化,稀释率低,与基体结合牢固的表面强化层.合金层的显微硬度、耐磨损等性能比气体渗氮有不同程度的提高.40Cr钢的注塑机螺杆经激光合金化强化后使用寿命比气体渗氮提高了两倍,显示了良好的应用前景.