稀土元素在气体渗氮和软氮化中的应用

上海材料研究所利用我国富有的稀土元素,开发稀土气体渗氮和稀土软氮化新工艺。经过试验研究确定了稀土催渗剂的配方及渗剂中稀土加入量的最佳范围。较深入的研究探讨了稀土对气体渗氮和软氮化的过程、渗层组织和显微硬度以及处理后材料的冲击韧性、滑动磨损,冲击磨损、弯曲疲劳等性能的影响。     

回火工艺对H13模具钢渗氮层的影响

用光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪等研究了淬火+不同回火工艺处理H13模具钢再经相同气体渗氮处理后的渗层组织,用显微硬度计测试了渗层横截面的硬度,分析了回火工艺对渗氮层的影响.结果表明:经淬火+两次350℃回火的试样再渗氮后渗层较致密,硬度变化较平缓,但渗层厚度低于淬火+两次600℃回火后渗氮试样的;淬火+两次600...     

预氮化对碳素工具钢560℃双辉等离子渗铬的影响

为了降低双辉等离子渗铬的工艺温度,提高低温渗铬速度,对T10钢表面在550℃进行不同时间的离子预氮化处理,再进行560℃×4h低温双辉等离子渗铬,对渗层的组织与硬度进行了研究.结果表明:各种条件下渗铬后,表面均形成铬的沉积层 扩散层,沉积层厚度4~5μm,组织致密,与基体结合良好;扩散层铬含量与显微硬度随预氮化时间的增加而增加,且均呈梯度分布;未经预氮化处理试样的扩散层深20μm左右,表面物相为铁、铁-铬固溶体、铬碳化物(Cr7C3,Cr23C6),表面显微硬度约700HV;预氮化后试样的扩散层深25~30μm,表面物相主要为铬、铁-铬固溶体、铬碳化物(Cr7C3,Cr23C6)、铬氮化物(CrN),显微硬度达915~1250HV,较未预氮化的试样提高45%以上.     

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。     

NH4Cl对TiAl基合金渗氮的影响

介绍了NH4Cl对TiAl基合金渗氮的影响以及渗氮后其渗层的组织特点。结果表明，在一定的温度和时间范围内，NH4Cl对TiAl基合金渗氮有显著的催化作用，主要表现在渗层厚度的增加、渗氮速率的提升和合金表面显微硬度值的增大。     

深层气体软氮化工艺试验

<正> 一、前言钢在临界温度(ACl)以下,即在Fe-N共析温度530～570℃对钢件进行C-N共渗,以渗氮为主,渗碳为次的化学热处理方法。软氮化渗层并不软,硬度HV550～1100,因渗层韧性好,习惯上称为软氮化。软氮化与纯氮化比,前者因活性[C]原子起催渗作用,渗入速度高几倍,化合物渗层脆性小、韧性好,虽硬度稍低于纯氮化,但不受钢材限制,不须专门渗氮钢。与渗碳比,因温度低,时间短,变形小且有较好耐磨性、耐蚀性、抗粘结、抗咬合和抗疲劳等特性,填补了渗氮与渗碳之间的空白。软氮化在模具、工具和机械行业中得到广泛应用,     

碳氮共渗及离子氮化H13钢的抗热疲劳性能

分别制备了调质、离子氮化和碳氮共渗处理的H13钢试样,借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对其渗层进行了分析,检测了不同处理后H13钢的抗热疲劳性能.结果表明:经过1000次18℃→700℃热疲劳试验后,碳氮共渗H13钢表面萌生了少量的热裂纹;而离子氮化H13钢表面的热裂纹已经形成网状,并且穿透渗氮层扩展到基体内约300 μm;经调质处理的H13钢表面的热裂纹有轻微的发展,扩展到基体内约100μm;三种试样中碳氮共渗处理H13钢的抗热疲劳性能最好.     

深层气体软氮化工艺试验

一、前言钢在临界温度(AC1)以下, 即在Fe-N共析温度530～570℃对钢件进行C—N共渗,以渗氮为主,渗碳为次的化学热处理方法。软氮化渗层并不软,硬度H V550～1100,因渗层韧性好,习惯上称为软氮化。软氮化与纯氮化比,前者因活性[C]原子起     

钻杆接头材料35CrMo钢硫氮共渗层的摩擦学性能

为了提高钻杆接头的使用寿命,利用离子渗氮和硫氮共渗技术在钻杆接头材料35CrMo钢表面制备了氮化层和硫氮共渗层。在油润滑条件下采用自制的球-盘磨损试验机考察了表面渗层的摩擦磨损性能。利用了XRD研究了表面层的相结构,采用了带EDS的SEM对表面改性层和磨损表面进行了分析。结果表明:35CrMo钢硫氮共渗层的摩擦学性能明显优于原始渗氮层;具有优良润滑作用的FeS固体润滑膜在高硬度氮化层的支撑下,可以有效地改善钻杆接头的摩擦磨损性能。     

氨合成塔冷管失效分析

采用金相、电子探针成分分析和显微硬度检测手段研究了断裂冷管段 ,同时进行现场硬度检测 ,说明断裂冷管形成了深度达 1mm的渗氮层 ,且由于渗氮致使氮化层严重脆化和开裂 ,同时氮化层在腐蚀氧化和冷热疲劳作用下 ,导致冷管表面形成了较深的冷热疲劳或氮化脆化裂纹 ,导致冷管的韧性降低 ,甚至断裂。建议严格控制合成塔的操作温度 ,定期检验塔内件承压元件的渗氮程度 ,以确保设备安全运行