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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。 相似文献
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本文进行了三种离子多元共渗工艺的对比试验研究,探讨了添加稀土、硼对氮化的影响。研究结果表明.对离子轰击化学热处理过程,稀土同样再有活化、催渗的作用。加入稀上提商了离子氯化层的硬度并增加渗层厚度、对渗层表面氮浓度分析表明,以加硼、稀土离子氯化的试样表面氯浓度最高,而以纯氮离子氯化最低。离子探针分析证实了稀土、硼的渗入.并在渗层中形成了浓度梯度,俄歇电子能对材料袭面杂质元素如硫、磷的分析表明.稀土促进了试样表面硫、磷的富集,这一方面净化基本的品界.另方面聚集在表面的氧、硫、磷在零件承受磨擦负荷的情况下,有润滑、减摩的作用。 相似文献
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38CrMoAl钢循环等离子氮碳氧硫共渗工艺的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对38CrMoA l钢进行了常规等离子渗氮、循环等离子渗氮以及循环等离子氮碳氧硫共渗处理,研究这几种工艺对表面硬度、渗层组织、硬度梯度的影响。结果表明:循环等离子氮碳氧硫共渗有利于形成共渗元素进一步扩散的通道,加速共渗元素的渗入;综合表面硬度和渗层厚度,循环等离子氮碳氧硫共渗工艺明显优于常规等离子渗氮和循环等离子渗氮。 相似文献
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研究了稀土氮碳硼共渗对45钢疲劳性能的影响。结果表明,稀土氮碳硼共渗处理后,45钢疲劳寿命显著提高,裂纹形成延迟,裂纹扩展速度降低。表面出现残余压应力和表面硬度提高是稀土氮碳硼共渗处理改善45钢疲劳性能的主要原因。 相似文献
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H13钢试样经真空热处理后,分别对其进行渗氮和碳氮硫共渗处理,然后浸入700 ℃高温熔融铝液中进行腐蚀试验,并对腐蚀前后试样的截面组织形貌、质量损失及相成分进行了详细分析。结果表明:渗氮试样与碳氮硫共渗试样的渗层界面结合方式相似,渗层光滑致密,与基体分界较为平整。碳氮硫共渗试样的表面化合物区存在Fe3N、Fe2N、FeS、Fe3C相,其中FeS相是典型的密排六方晶体结构,且硬度较高;渗氮试样表面化合物区存在Fe3N、Fe2N相,渗层的表面硬度高于碳氮硫共渗试样。在相同的腐蚀条件下,真空热处理试样的质量损失为7.5 g,质量损失率为21.1%,渗氮试样的质量损失为4.1 g,质量损失率为11.2%,碳氮硫共渗试样的质量损失为0.8 g,质量损失率为2.2%。试样中的铁铝化合物呈锯齿状嵌入基体,厚度分别为184.75、88.56和35.88 μm;经铝液腐蚀后的主要化合物均为Fe2Al5,其中碳氮硫共渗试样由于S、C的加入,可与H13钢基体形成FeS和Fe3C,表现出最佳的耐高温铝液腐蚀性能。 相似文献
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碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理在20Cr钢耐火砖模具中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
在20Cr钢耐火砖模具表面进行了碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理的生产试验研究.结果表明,复合处理硬化层的硬度梯度较平缓,稀土硼碳氮共渗层、碳氮共渗层以及基体形成了冶金结合,使模具寿命提高了80%以上. 相似文献
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通过扫描电子显微镜( SEM)、X光电子能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等手段分析了稀土元素的添加对H-P40合金抗高温氧化能力的影响.1100℃氧化120 h后增重最小的试样(HP40+Y)单位面积增重约为16.24 g/m2,远低于未添加稀土元素试样在相同条件下的氧化增重( 36.45 g/m2),表明稀土元素的添加有效提高了合金的抗氧化能力.对试样氧化膜内部组成结构的分析发现,添加稀土元素后氧化膜表面存在一层完整的尖晶石氧化物,而未添加稀土元素的试样氧化后表层尖晶石不连续.另外,稀土元素促进了硅的内氧化,这种内氧化产物钉扎基体,增大了氧化膜与基体的接触面积,改善了氧化膜与基体界面的结合强度. 相似文献
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采用光学显微镜和常规力学性能测试分析了微量稀土对HAl77-2铝黄铜组织和力学性能的影响,结合静态腐蚀实验研究了添加稀土后合金耐腐蚀性能的变化,并利用扫描电镜、能谱分析和XRD等方法对腐蚀产物层进行了分析。结果表明:添加适量稀土可以使铝黄铜晶粒细化,强度提高,但塑性有所下降;在3.5%NaCl 溶液中,含稀土铝黄铜比不含稀土的铝黄铜耐蚀性能好,表面形成一层致密且与基体结合牢固的腐蚀产物层,其主要成分:内层为Al2O3和稀土氧化物,外层为 Cu、Zn的碱式氯化物和氯化物;而在3.5%NaCl+0.05%S2-溶液中,添加稀土虽能改善腐蚀产物层结构,但膜层已被Cu2S严重脆化,合金耐腐蚀性能反而略有下降。 相似文献
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通过真空感应碳氮共渗技术对纯钛合金(TA2)在900 ℃下进行表面改性处理,并研究了经过碳氮共渗处理后TA2钛合金表面强化层的组织结构、耐磨损及腐蚀性能。结果表明:经900 ℃碳氮共渗处理后,TA2钛合金表面生成了一层以C0.3N0.7Ti为主的复合层;表层的显微硬度高达2236 HV0.25,相较于未经碳氮共渗处理的试样提高了约4.4倍;碳氮共渗后试样表现出典型的氧化轻微磨损特征。在模拟体液(SBF)溶液中,碳氮共渗TA2钛合金试样的腐蚀电位向正移动,自腐蚀电流密度明显降低,耐蚀性提高。 相似文献
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<正> 稀土元素作为合金化元素或变质元素,通常通过熔炼或铸造时加入钢或合金中,而用扩渗的方法在钢和合金表面渗入稀土元素的研究则不多。近年来,我们用化学法、自配渗剂,在气相条件下对20钢、纯Fe表面进行扩渗稀土元素的研究工作。经离子探针、扫描电镜能谱分析、X射线荧光分析等测试,均证实了在20钢和纯Fe表面渗入了微量的Ce,La等稀土元素,这些元素优先沿晶界扩散,并富集于晶界。 相似文献
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利用工件在升温排气期可以渗氮的特点,采用气体碳氮共渗剂大剂量排气,使工件表面活化并有一定氮渗入.结果表明,共渗速度明显提高,获得适宜的表面碳氮浓度,并有效地防止了组织缺陷,缩短了工艺时间. 相似文献
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T. Lutz 《Surface & coatings technology》2007,201(15):6690-6694
Plasma immersion ion implantation (PIII) of titanium leads to an excellent biocompati`bility of the surface due to the presence of a pure rutile layer. Ti6Al4V has improved mechanical properties due to the addition of vanadium and aluminium. These alloying elements alter the oxygen diffusion kinetics in the surface oxide, but with lesser affect for diffusion in the bulk material. Anatase is the dominant phase in the surface oxide layer. However, elevated temperatures lead to an additional Al segregation towards the surface. 相似文献