QPQ盐浴复合处理时间对304不锈钢耐磨性的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了304不锈钢在565℃进行60 ～ 180 min盐浴复合处理(QPQ)后对304不锈钢表面组织和耐磨性性能的影响.结果表明,在565℃渗氮时间为150 min时,304不锈钢硬度峰值约为1200 HV,比基体高5倍以上.工件经QPQ工艺处理后试样钢渗层结构由表及里为致密的氧化膜、渗氮层和扩散层,其中渗氮层主要物相为ε-Fe2-3N.耐磨性实验表明,QPQ处理可显著改善304不锈钢耐磨性.在565℃渗氮时间150 min为改善耐磨性的最佳时间,处理后试样的耐磨性比原始试样提高10倍左右.     

渗N时间对SAF2906双相不锈钢渗层组织与耐磨性的影响

在610℃下对SAF2906双相不锈钢分别进行了60、90、120、150和180min的QPQ处理,采用OM、SEM、XRD、显微硬度计以及摩擦磨损试验机研究了各试样的组织与耐磨性。研究发现,QPQ处理后的试样渗层组织由表及里依次为氧化层、化合物层和扩散层。其中,氧化层主要由Fe3O4组成,渗N层(化合物层和扩散层)主要物相为CrN、α-N、Fe2-3N和S相。随着渗N时间延长,化合物层生长速度逐渐减缓,缩松程度逐渐加重;同时,渗层孔隙率随着渗N时间的延长而增加,渗层致密性下降。另外,QPQ处理试样的表面硬度高出基材3倍以上,且随着渗N时间的延长呈先增加后下降的变化规律,经120min处理时,硬度(HV0.2)达到峰值,为1 164。干摩擦磨损试验结果表明,QPQ处理试样的耐磨性能比基材提高了20倍以上,最佳渗N时间为120min。磨损表面形貌观察发现,基材的磨损形式为磨粒犁削,而QPQ处理试样的磨损形式为磨粒的显微切削。     

QPQ处理对特级双相不锈钢SAF3207组织及性能的影响

采用QPQ工艺对N含量分别为0.51%和0.72%的固溶态SAF3207特级双相不锈钢进行表面处理。利用OM、SEM、XRD、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了不锈钢的渗层组织及耐磨性。渗层组织观察表明,SAF3207不锈钢经QPQ处理后,渗层由表及里为氧化层(Fe_3O_4)→化合物层(α_N+S+Cr N+ε)→扩散层(α_N+S+Cr N+γ');与QPQ处理的低N试样相比,高N试样化合物层厚度较低;渗层硬度变化趋势为先升高后平稳然后逐渐降低至基体硬度,其最高硬度达850 HV0.2。干摩擦试验结果表明,SAF3207双相不锈钢经QPQ处理后的磨损性能显著提高,低N试样比高N试样更耐磨。     

QPQ技术中渗氮时间对合金铸铁组织及摩擦性能的影响

采用OM、SEM、硬度测试、摩擦磨损试验等方法研究了QPQ技术中渗氮时间对合金铸铁组织与摩擦性能的影响。结果表明,QPQ处理后,合金铸铁表面形成的渗层物相主要由Fe_2-3N、Fe₂O₃和FeO组成。渗层厚度的平方与渗氮时间存在线性关系,在580 ℃渗氮盐浴条件下,氮元素在合金铸铁中的扩散激活能为70.07 kJ/mol。在90~150 min渗氮时间内,随着渗氮时间延长,渗层的表面硬度值由522 HV0.05降低至441 HV0.05,当渗氮时间延长至180 min,表面硬度值回升至455 HV0.05。与未处理试样相比,QPQ处理的试样具有更小的摩擦因数,并且QPQ处理后试样表面的犁沟显著变浅,表面的金属剥落也得到明显改善,且随着渗氮时间的增加,渗层厚度增加且稳定材料。经180 min渗氮处理的QPQ试样具有最优综合性能,表面硬度值为455 HV0.05,摩擦因数为0.32。     

QPQ技术提高65Mn钢耐磨性的工艺参数优化

将QPQ技术应用于65Mn钢,用SEM、显微硬度计和摩擦磨损试验机分别对QPQ渗层的显微组织、显微硬度和耐磨性进行分析研究,与调质态试样和盐浴渗氮试样进行对比试验;为了优选典型的渗氮温度、渗氮时间、氧化温度和氧化时间,设计了一组正交试验,以平均摩擦因数和磨损量为依据分析了QPQ工艺中4种工艺参数对其耐磨性的影响。结果表明,QPQ渗层表面平整,渗层由外到内依次为氧化膜、疏松层、化合物层和扩散层;QPQ处理试样的最高硬度为710 HV0.1,基体硬度为360 HV0.1;其最小磨损量的最优工艺参数为渗氮温度570℃,渗氮时间3 h,氧化温度330℃,氧化时间40 min。优化工艺处理的试样其摩擦因数为0.077,为调质态试样的60.5%,磨损量为2.1 mg,仅为调质态试样的18.8%。     

渗氮温度对Inconel 718合金磨损和腐蚀性能的影响

研究不同渗氮温度下QPQ处理对Inconel 718合金的耐磨性和防腐性能的影响。Inconel 718合金试样块采用QPQ复合盐浴处理技术,分别在590℃,620℃和650℃的渗氮温度下进行渗氮处理,然后均400℃氧化30min。利用摩擦磨损试验、电化学、X射线衍射仪、金相显微镜和显微维氏硬度计系统地研究了经不同渗氮温度下处理后改性表面层的相组成和性能特点。结果显示改性表面的微观结构和相组成与渗氮温度有关。随着渗氮温度的提高,不同厚度的渗氮层形成,且经处理后的Inconel 718合金的耐磨性得到极大的提高,且其显微硬度比未处理的大三倍。然而,由于CrN的形成造成了在表面渗氮层固溶体中Cr含量的减少,导致Inconel 718合金的耐腐蚀性较未处理的腐蚀性低。     

离子渗氮对AISI304L不锈钢磨损性能的影响

对AISI 304L不锈钢在450和500℃离子渗氮处理进行了研究,分析了渗氮对析出相、硬度、厚度、冲蚀磨损和高压釜中微动磨损性能的变化。详细分析了渗氮试样在垂直粒子冲蚀下的耐冲蚀磨损性能,并探讨了其冲蚀磨损机制。结果表明,渗氮层有γN和Cr N相析出;450℃和500℃下的渗层厚度分别为2和20μm;渗氮层的硬度都高于1000 HK。渗氮试样在高压釜中的耐微动磨损性能有大幅度的提高,尤其是450℃离子渗氮处理的试样,比未处理试样提高了29.4倍。     

AISI316 不锈钢表面等离子渗硼及摩擦磨损性能的研究

目的改善AISI316不锈钢的摩擦磨损性能。方法采用双辉等离子合金化技术,以块状Fe B化合物作为源极材料,在AISI316不锈钢表面制备含硼改性层,对渗层组织、成分、相结构和显微硬度进行分析,并研究改性层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能。结果经渗硼处理后,AISI316不锈钢表面形成了一层连续、致密、均匀的改性层,主要由Mo2B和Fe B相组成。改性层具有较高的硬度(964HV0.1),较基体硬度提高了约3倍,且耐磨性较基体有明显提高。结论通过在AISI316不锈钢表面制备渗硼改性层,可明显提高基体材料的硬度和摩擦磨损性能。     

低温渗氮对水泵用0Cr13Ni4Mo钢表面改性研究

为提高马氏体不锈钢0Cr13Ni4Mo的耐磨性,对水泵叶片进行表面处理,具体为分别在450℃、480℃和510℃对其进行2 h的盐浴渗氮。使用显微硬度计、XRD衍射仪、光镜、电化学工作站、摩擦磨损试验机及SEM等设备,研究了渗氮温度对0Cr13Ni4Mo钢的表面物相、硬度、渗层显微形貌、耐蚀性以及耐磨性的影响。结果显示:随着渗氮温度升高,物相由氮原子在马氏体中的过饱和固溶体α'N转变为Cr N和γ'相,材料点蚀电位下降,同时表面硬度增加,510℃处理后可达HV 1 200,渗层厚度为20μm,Cr N相大量析出,点蚀电位下降360 m V,磨损体积为未渗氮样品的17.6%,减磨效果明显。     

表面改性技术对38CrMoAl钢组织与性能的影响

对38CrMoAl钢进行碳氮共渗、氮碳共渗和脉冲真空渗氮处理,研究了表面改性后钢.的显微组织、表面相结构、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能.结果表明,碳氮共渗试样表面组织为回火马氏体;氮碳共渗试样表面组织为Fe24N10化合物;脉冲真空渗氮试样表面组织为Fe2_3N化合物.脉冲真空渗氮试样的表面硬度最高(1026 HV),磨损...     

QPQ处理法制备高硬度不锈钢表层

为了提高1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的耐磨性能,研究了用QPQ复合处理法提高奥氏体不锈钢硬度的工艺技术。采用自制的氮碳共渗用盐,试验了不同处理温度和处理时间对不锈钢硬度及微观组织的影响。分析了氮碳共渗后,其渗层硬度随厚度的变化以及氮碳共渗前后的耐腐蚀性能。利用光学显微镜、SEM、XRD、EDS和数显显微硬度计,分别分析渗层显微组织和厚度、相组织、元素分布、表面硬度。结果表明：在600 ℃温度下,经150 min处理后的试样硬度可达1380 HV0.1,且渗层厚度达25 m。渗层由表及里分别是氮碳共渗外层、化合物层和过渡层,并且他们之间的分界很明显。其的化学组成主要由CrN、ε-Fe2-3(N、C)、γ-Fe和Fe3O4构成。随着盐浴处理时间和温度的增加,渗层厚度有先增加后减少的趋势。用极化曲线法测试试样的耐蚀性结果表明,不锈钢QPQ处理后耐腐蚀性能有所下降。     

激光硬化和渗氮复合处理38CrMoAl钢组织与性能

采用激光硬化-离子渗氮复合工艺对38Cr Mo Al钢表面进行了强化处理。利用XRD、SEM、EPMA、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了复合处理试样的显微组织、相组成、显微硬度及耐磨性。结果表明,复合处理表面改性层主要是由α-Fe、Fe4N、Fe3N、Cr23C6、Al N及Cr2N相组成。由于激光硬化的晶粒细化作用,以及大量位错、空位等缺陷的产生,致使渗氮层的深度得到明显增加,同时Fe3N相减少,Fe4N相增多,氮化物的分布更趋均匀。与单一的激光硬化和渗氮工艺相比,复合处理工艺有效地提高了38Cr Mo Al钢的硬度和耐磨性能。     

离子渗氮温度对不锈钢组织及性能的影响

对1Cr18NigTi、1Cr13、0Cr18Ni9不锈钢进行了不同温度的离子渗氮.利用金相显微镜及扫描电镜观察了渗氮层显微组织形貌;利用能谱仪测试了渗层中元素的含量及分布情况;利用HVS-1000型数显显微硬度计测定了渗层不同深度处的硬度变化;采用改制的摩擦磨损试验机测试了渗氮层的摩擦磨损特性;利用盐雾腐蚀试验箱测试了渗氮层的耐腐蚀性.结果表明,随渗氮温度增加,3种钢的渗层表层组织中氮化物量减少,高氮浓度的ε相转变为γ'相,440 ℃渗氮形成了氮在基体中的过饱和固溶相;1Cr13不锈钢比1Cr18Ni9Ti及0Cr18Ni9不锈钢的渗层厚;渗层表面硬度降低,但从表面向心部的峰值硬度增加;在一定范围内渗层耐磨性降低,但比未渗氮试样均提高4倍左右;渗层的耐盐雾腐蚀性降低,但440℃的低温渗层的耐蚀性与未渗氮试样差不多.     

Q235钢离子渗铬及渗氮复合处理的耐磨性

利用针状铬丝在Q235钢表面进行1000 ℃×4 h等离子渗铬,对渗铬试样分别进行(480、520、560 ℃)×6 h的离子渗氮处理.对经过渗铬和离子渗氮处理的试样进行磨粒磨损耐磨性试验.结果表明,Q235钢渗铬后表面铬含量为22wt%,渗层厚度为50 μm.渗铬层经渗氮处理形成了含铬氮化物(CrN、Cr2N)及少量含铬碳化物(Cr23C6)组成的表面强化层,表面显微硬度最高达1500 HV0.1.磨粒磨损试验表明,与未处理Q235 试样比较,渗铬并经过480、520、560 ℃离子渗氮处理的试样耐磨性分别提高了1.50、3.05和1.44倍;520 ℃离子渗氮试样较T10钢淬火+低温回火试样及3Cr13离子渗氮试样分别提高了2.20倍和2.73倍.     

QPQ处理对某型航空活塞发动机活塞涨圈组织与性能的影响

对某型航空活塞发动机涨圈进行了QPQ处理,首先执行570℃×180 min的渗氮处理,之后进行了400℃×20 min的氧化处理,抛光后又进行了370℃×20 min的二次氧化。通过光学显微镜、显微硬度计以及摩擦磨损试验机研究了经过QPQ处理的涨圈表面特性。结果表明,经QPQ处理后的涨圈表面由外向内形成了氧化膜、渗氮层以及扩散层。经QPQ处理的涨圈表面最大硬度为592 HV,比未处理前增加了近1倍,其耐磨性比未处理前提高了近5倍。     

QPQ工艺温度对GH901合金渗氮层组织性能的影响

采用QPQ盐浴复合处理技术,对GH901合金分别在600、620、650℃温度下渗氮5 h,然后均在400℃盐浴氧化30 min。利用XRD衍射仪、金相显微镜、极化测试和显微维氏硬度计和扫描电镜研究了不同渗氮温度条件下GH901合金渗层组织以及性能。结果表明,随着处理温度的升高,试样的渗层厚度呈线性增加,表面显微硬度显著增加,几乎是未处理试样表面显微硬度的3倍。然而由于Cr N的形成造成了表面渗氮层饱和固溶体中Cr含量的减少,导致GH901耐腐蚀性能下降,并且随着工艺温度的升高,耐腐蚀性能下降严重。     

氮碳氧复合处理(QPQ)对MPS700A钢组织与性能的影响

采用氮碳氧复合处理(QPQ)技术对耐蚀耐热不锈钢MPS700A钢进行表面改性,分别进行(450～500) ℃×5 h和(550～570) ℃×3 h盐浴氮碳共渗试验,氧化处理工艺均为400 ℃×30 min。对QPQ处理后试样渗层的表面形貌、表面硬度、脆性及其耐磨性进行了分析。结果表明:渗层主要由氧化膜层、疏松层、化合物层和扩散层构成,QPQ处理后试样的硬度明显提高,相对低温段490 ℃盐浴氮碳共渗试样的硬度最高,相对高温段550 ℃处理的试样硬度最高,分别为1295、1344 HV0.1,分别是基体硬度的3.75和3.90倍。QPQ处理试样的渗层组织细小,均匀致密,脆性低,耐磨性好,比祼钢具有较好的高温摩擦磨损性能,尤其在500 ℃以上性能更加优异。且与550 ℃盐浴氮碳共渗QPQ试样相比,490 ℃盐浴氮碳共渗QPQ试样具有更低的脆性,更好的高温摩擦磨损性能。     

离子渗氮工艺参数对4Cr5MoSiV钢表层组织与性能的影响

目的 研究离子渗氮的温度及时间对4Cr5MoSiV钢渗氮层组织、表面硬度及耐磨性的影响,获得提高硬度、耐磨性的最优工艺参数。方法 对4Cr5MoSiV钢表面进行离子渗氮处理,渗氮温度分别为450、480、510、540 ℃,保温时间分别为5、10、15、20 h。利用维氏显微硬度仪测量渗层深度及表面硬度;利用X射线衍射仪分析渗层物相组成;利用摩擦磨损试验机评价试样耐磨性;通过扫描电镜观察表面磨痕区域。结果 离子渗氮渗层表面的物相主要为γ''-Fe4N相和ε-Fe2~3N相。在实验范围内,随着温度的升高或时间的增加,材料渗层深度、表面硬度增加,磨损率减少,但当温度过高或时间过长时,表面硬度下降,磨损率增加。在480 ℃的条件下进行20 h离子渗氮的材料,表面具有最好的摩擦学性能,表面硬度为1147 HV0.2,磨损率为2.13×10-5 mm3/(N?m),渗氮层深0.24 mm,化合物层深14.05 μm,摩擦系数为0.45,磨损状态为磨粒磨损。结论 离子渗氮是适合于变截面弹簧的表面强化方式,可以在材料表面形成具有一定厚度、均匀分布的渗氮层组织,显著提升表面硬度和耐磨性,降低摩擦系数。     

H13钢QPQ处理工艺及耐磨性

目的研究540℃氮化温度下,QPQ处理对H13钢耐磨性的影响并选出最优氮化时间。方法通过SEM、EDS、XRD分别测试了H13钢QPQ处理后渗层微观组织形貌、成分分布以及物相组成。采用HVS-1000显微硬度计、MFFT-R4000高速往复摩擦磨损试验,分别对H13钢基体与540℃下不同氮化时间QPQ处理试样的渗层厚度、硬度分布、耐磨性进行了分析研究。结果 QPQ处理后,H13钢由表面向心部依次形成均匀致密的Fe_3O_4氧化膜、高硬度的ε-Fe_3N和CrN化合物层、α-Fe和Cr_2N稳定扩散层。N原子均匀分布于渗层内部。显微硬度沿截面均呈良好梯度分布。在540℃×4 h氮化工艺下,渗层次表层硬度达到最大值(1173HV0.1),是基体(498HV0.1)的2.4倍左右,磨损量仅为基体的1/13。H13钢磨损表面存在严重犁沟效应与大量磨屑,表现为典型的磨粒磨损伴随少量粘着磨损。而QPQ处理试样磨损表面仅存在少量浅显划痕,并伴随轻微结疤状凹坑,为粘着磨损。结论经QPQ处理,H13钢的耐磨性得到了显著提高,其中氮化工艺为540℃×4 h时所得的性能最优。     

QPQ盐浴复合处理对5CrMnMo钢的组织与性能影响

探讨了5CrMnMo钢的QPQ盐浴复合表面处理工艺,利用扫描电镜观察处理后的表层显微组织、检测氮化层厚度、分析氮化层质量;利用显微硬度计检测组织的显微硬度,并对不同的渗氮试样作磨损、耐腐蚀对比试验。结果表明:经QPQ处理的5CrMnMo钢具有组织均匀、结构致密的渗层,且具有很高的显微硬度、耐磨性以及强抗腐蚀性。