渗氮预处理对GCr15轴承钢性能的影响

研究了渗氮预处理对GCr15轴承套圈淬火组织、表面硬度、渗氮硬化层硬度的影响。结果表明:渗氮预处理后,套圈表面形成0.5 mm左右的硬化层,淬火后在不同回火温度下,套圈硬化层硬度均高于未渗氮套圈,渗氮预处理工艺可有效提高轴承钢套圈的表面硬度和回火稳定性。     

GCr15钢轴承套圈的复碳与增氮

为弥补GCr15钢轴承套圈热处理时，由于表面氧化脱碳产生缺陷而报废，采用了碳氮共渗方法，试验表明，渗入一定量的碳氮后，可提高轴承零件表面硬度、耐磨性及回火稳定栓等。附图3幅，表1个。     

氮碳共渗工艺过程中化合物层的形成过程

在RJJ-105井式气体渗氮炉中,对45钢试块进行氮碳共渗,渗剂为氨气和甲醇。结合软氮化的工作原理,通过控制氨气供量、甲醇滴入量和氮碳共渗时间等主要工艺参数,使试块获得不同厚度的表层化合物层,即白亮层。结果表明,在570℃下,当氮势达到一定量以后,随着氮碳共渗时间的延长,白亮层增厚,表层显微硬度增加,但氮碳共渗时间超过4h以上时,随着时间的延长,白亮层厚度无明显变化,但是表面出现明显的疏松,表层显微硬度下降。     

氮气-甲烷离子氮碳共渗工艺的研究

利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对经氮气-甲烷离子氮碳共渗的40Cr钢进行了分析,并测定了渗层中沿层深方向的显微硬度分布.结果表明渗层可分为3层,即化合物层、扩散层和基体组织.表面渗层物相结构主要由氮(碳)ε化合物和Fe3C构成;在适当的工艺条件下,可以获得表层硬度高达525 HV(0.1),沿层深方向硬度分布合理、脆性低的渗层;与常规离子渗氮相比,以氮气-甲烷混合气体作为气源的离子氮碳共渗工艺成本低廉,绿色环保.     

40Cr钢表面低温气体碳、氮、氧多元共渗层的摩擦学性能

利用低温气体多元共渗技术将碳、氮、氧元素同时渗入40Cr钢表面形成改性层。分析了保温时间对渗层厚度的影响,研究了改性层的显微组织、厚度、结构、渗层硬度及干摩擦磨损性能。结果表明：经多元共渗后表面改性层由疏松层、白亮层和过渡层组成;白亮层的硬度最高,达到850HV,多元共渗后40Cr钢表面的耐磨性能显著提高。     

变质M2高速钢稀土离子硫碳氮共渗研究

对Y-K-Na复合变质的M2高速钢进行离子硫碳氮共渗和稀土离子硫碳氮共渗处理,研究稀土元素对复合变质M2高速钢离子硫碳氮共渗组织和性能的影响。试验结果表明:稀土元素改善变质M2高速钢渗层组织,提高表面硬度,使渗层硬度梯度平缓,可有效地提高其抗摩擦磨损的能力。     

高浓度碳氮共渗在高速钢冷挤压模上的应用

本文主要对W18Cr4V 钢高浓度碳氮共渗后的渗层成份、显微组织、硬度分布,共渗时间对渗层深度的影响以及实际使用效果等进行了研究分析;并对高浓度渗碳的机理等问题进行了探讨。研究结果表明,W18Cr4V 钢制黑色金属冷挤压模经高浓度碳氮共渗——直接淬火——低温回火后,可显著提高其表面硬度、耐磨性和抗咬合性能,使用寿命较常规热处理可提高4～5倍。     

20钢的奥氏体氮碳共渗及稀土对共渗的作用

本文介绍20低碳钢经不同温度氮碳共渗后渗层的组织、硬度及耐磨性能,并探讨了渗剂中添加稀土的工艺。结果表明:经650℃奥氏体氮碳共渗的20钢,表面具有良好的抗咬合性和耐磨性,心部又具有较好的强度及韧性;稀土在奥氏体氮碳共渗中具有催渗作用,使渗层增厚,耐磨性略有改善.     

碳氮共渗层的滚压强化

低碳合金结构钢经渗碳或渗氮、碳氮共渗后,表面硬度,耐磨性以及疲劳强度等性能均可以得到很大的提高。然而提高材料表层的强度会增加其缺口敏感性是渗碳钢的不足之处。采用叠加滚压强化的方法,不仅提高表层的强度且减小应力集中的敏感性。本文研究了18CrMnTi及25MnTiBRe等低碳合金钢经碳氮共渗直接淬火、低温回火后再施以表面滚压形变强化,研究其缺口疲劳强度与表面应力状态,微观组织结构的变化规律。     

激光重熔对45钢碳氮共渗层性能的改进研究

将45钢表面进行碳氮共渗试验,再将碳氮共渗层进行激光重熔试验.试验前后对比结果显示:碳氮共渗层表层出现的裂纹、黑带、组织粗大、网状化合物合成等组织缺陷已经得到很好的改善.     

碳氮共渗对马氏体钢轴承内圈接触疲劳寿命和失效机理的影响

对GCr15马氏体钢轴承内圈分别进行常规热处理和碳氮共渗+深冷+回火处理(简称碳氮共渗处理),通过对比研究了碳氮共渗对试验钢接触疲劳寿命及失效机理的影响。结果表明：碳氮共渗处理内圈试样中的碳化物比起常规热处理内圈试样更加均匀、弥散、细化,表面显微硬度和残余应力均显著提高;碳氮共渗处理内圈试样的额定寿命L₁₀,特征寿命L_63.2和中值寿命L₅₀分别约为常规热处理内圈试样的5.3倍,6.7倍和6.6倍;常规热处理和碳氮共渗处理内圈试样的接触疲劳失效损伤机理均为剥落,碳氮共渗处理后的亚表面裂纹萌生位置更深,亚表面二次裂纹的萌生与主裂纹的扩展得到抑制,抗接触疲劳性能得到提升。     

GCr15钢碳氮共渗与马氏体淬火组织及性能试验对比研究

对碳氮共渗及常规马氏体淬回火的轴承零件及寿命试样进行了组织、硬度、晶粒度、变形量、回火稳定性及接触疲劳寿命试验的对比检测分析,结果表明:晶粒度及变形量控制两者基本一致,但碳氮共渗的表层硬度、回火稳定性及疲劳寿命均明显优于马氏体淬火.     

W4Mo3Cr4V高速钢稀土多元共渗层的性能

利用稀土多元共渗工艺将碳、氮、氧、硫、硼、稀土元素同时渗入W4Mo3Cr4V高速钢表面,研究了多元共渗层的硬度、耐磨性能及表面残余应力等。结果表明:多元共渗层由化合物层(主要为氧化物、硫化物和碳化物)和扩散层组成;共渗层显微硬度最高达1 150 HV左右;多元共渗层较钢表面的摩擦因数大幅降低,耐磨性能提高,其表面产生了较高的残余压应力,有利于提高材料的疲劳性能。     

渗碳钢制轴承套圈渗碳及热处理工艺

通过对某渗碳钢制轴承套圈渗碳工艺的试验研究,达到足够的有效硬化层深度、表面碳含量且渗碳层组织中无粗大网状碳化物等要求,使轴承内、外套圈的工作表面具有高的硬度、耐磨性、高抗疲劳性,而心部具有高的强韧性等性能。     

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。     

碳氮共渗与磁化电解渗硫复合处理后20CrMnTi钢的摩擦磨损性能

研究了20CrMnTi钢经碳氮共渗与磁化电解渗硫复合处理后的摩擦磨损性能,利用扫描电镜、电子探针和硬度仪观察分析了试样经不同时间磨损后的表面形貌和硬度变化,并与碳氮共渗、碳氮共渗后低温电解渗硫复合处理的进行了对比。结果表明:碳氮共渗与磁化电解渗硫复合处理后试样的摩擦因数、磨损量和磨损速率均最小,碳氮共渗后低温电解渗硫的次之,而碳氮共渗的均最大;与碳氮共渗相比,碳氮共渗与磁化电解渗硫复合处理后试样的磨损量可减少近50%,摩擦因数仅为它的1/3~1/5,显示了良好的减摩性及耐磨性能,且磨损前后表面硬度基本不变;三种工艺处理后试样的磨损机理基本相同,由短时间的麻点剥落向长时间的深层剥落转化,属于表面疲劳磨损,伴随有粘着磨损。     

真空渗碳及碳氮共渗技术近况和应用

在简述真空渗碳及碳氮共渗近况的基础上,重点介绍了乙炔真空渗碳及乙炔、氨气真空碳氮共渗的效果及应用。在WZST系列双室真空渗碳淬火炉渗碳后,渗碳层深度均匀性为±0·05~0·08mm。当渗碳深度为0·97~1·08mm时,表面碳浓度为0·84%~0·87%。20CrMo钢制精密级齿轮真空碳氮共渗后,硬化层深0·15~0·30mm,硬度550HV0·5,齿轮内孔直径变形量≤0·01mm,且无喇叭口。     

碳氮共渗直接催化法

目前气体碳氮共渗工艺已被广泛应用,它对于提高机械转动部件的硬度、韧性、耐磨性和接触疲劳寿命,具有较显著的效果。但在实施气体碳氮共渗时,偶有出现渗层深度浅,渗层浓度低(如自行车的轴挡860℃共渗4小时,总渗层只能达到0.43mm左右,表面共析区只有0.2mm,表面含碳量仅为0.7～0.8％左右),接触疲劳试验不稳定。为解决这个问题,提高共渗温度,则将出现粗大的淬火金相组织和降低含碳量,甚至会产生较大的变形和氧化,如延长共渗时间,则生产效率降低。为此,我们在气体碳氮共渗时试用催化处理,获得了满意的共渗深度、硬度和耐磨性,提高了零件的使用寿命,从而达到了提高产品质量的目的。气体碳氮共渗催化法 1.零件的受载情况和技术要求自行车前后轴挡在运行过程中承受着交变冲击载荷,故要求较高的表面硬度和接触疲劳强度,以避免长期运转而使表面产生麻点、剥落等疵病。为此,表面要有足够共渗深度和CN含量。具体技术要求为:     

低温盐浴钛催渗氮碳共渗研究

阐述了钛催渗低温盐浴氮碳共渗机理,重点研究了钛催渗对几种不同材料钢氮碳共渗的影响。研究结果表明;钛催渗具有明显的催渗效果,可使氮、碳原子的渗入速度显著加快,提高渗层深度和渗层硬度。同时钛催渗盐浴氮碳共渗工艺简单方便,共渗温度低,共渗时间短,具有明显的节能特点。     

碳氮共渗技术的研究与应用

本文对碳氮共渗技术进行了研究与应用,并对其机理进行了分析。通过将工件在炉内共渗对碳势和氮势设定,从而降低渗碳温度,增强工件表面对活性碳、氮原子的物理和化学吸附作用,提高碳原子扩散系数和扩散速度,在短时间内提高工件的渗碳速度,减轻了工件的畸变。改善渗层的碳浓度梯度,使渗层碳浓度变得平缓,淬火后获得良好的硬度梯度和金相组织,提高产品的内在质量和使用寿命。