10MoWNbV钢气体氧氮共渗后的渗层组织与性能

采用气体氧氮共渗方法,在610℃×2 h的条件下对10MoWNbV钢进行氧氮共渗处理。研究了处理后样品表面渗层的形貌、结构、显微硬度分布、抗拉强度、磨损特性和抗5%中性盐雾腐蚀特性。结果表明,试验钢经610℃×2 h氧氮共渗,渗层总厚度达到0.1 mm,在渗层的表面具有20μm左右的均匀致密的化合物层和50μm左右具有纤维状的扩散层,表面渗层中主要物相为Fe3N和Fe2O3以及少量的Fe2V3,渗层硬度最高处达710 HV0.05,与未共渗处理相比,表面耐磨性和抗蚀性大幅度提高。     

AISI440C钢氧-氮-碳三元共渗渗层显微组织与硬度研究

以空气、丙烷、氨气等作为气源,利用低温气体多元共渗技术在AISI4400C钢表面进行低温气体氧-氮-碳三元共渗处理,以提高其表面硬度.借助光学金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和扫描电镜,对渗层形貌、物相、显微硬度梯度变化趋势以及元素分布进行检测分析.结果表明,在基材表面共渗层形成了厚且均匀致密的化合物层,该化合物层以氮化物、碳化物和氧化物为主;三元共渗过程中氧的加入可促进化合物层的形成,缩短共渗时间,获得的三元共渗层表面硬度最高可达1170HV.     

1Cr12Ni3MoVN钢渗氮层的组织与性能

研究了调质态1Cr12Ni3MoVN钢在580℃、氨分解率30%～70%条件下,气体渗氮4、8、16和32 h渗氮层的组织结构和性能。利用OM、SEM、EDS和XRD对渗氮层的显微组织、表面相结构、磨痕形貌等进行表征,并对渗氮层的显微硬度及摩擦磨损性能进行测试。结果表明,渗氮层组织致密均匀,包括化合物层、中间扩散层和过渡层,表层主要由ε-Fe_(2-3)N相和γ'-Fe_4N相组成,并含有少量CrN化合物;随渗氮时间延长,渗氮层厚度近似呈抛物线规律增加,但表面硬度降低。经渗氮后钢的耐磨性大幅度提高,表面仅呈现轻度磨损。     

合金元素对离子碳氮共渗层生长动力学影响

以45钢和42CrMo钢为材料,对比研究了合金元素对离子碳氮共渗化合物层生长动力学的影响。利用光学显微镜、显微硬度计和X射线衍射仪对化合物层的显微组织、厚度、硬度及物相进行了测试和分析。结果表明,相同工艺条件下,42CrMo钢表面形成的化合物层厚度比45钢薄,但有效硬化层较厚,表面硬度高且截面硬度梯度较为平缓;随着保温时间的延长,45钢离子碳氮共渗后化合物层中的主要物相发生了γ'-Fe4(C,N)→ε-Fe2-3(C,N)的转变,而在42CrMo钢表层则无该转变,但出现了CrN、CrC及Mo2(C,N)相;动力学分析表明42CrMo钢形成化合物层的扩散激活能为66.95kJ/mol,接近45钢27.89kJ/mol的2.5倍,同时分析了合金元素对活性C、N原子扩散的影响机理。     

气体氮碳共渗过程中的动力学

本文介绍了各种钢在不同的气氛中所获得的化合物层的相成分、多孔性及渗层总厚度的结果。特别是从实践和理论上讨论了在炉膛内发生的气体反应和N、C的质量转移反应。用新的Fe—N—C系相图讨论了不同类型的钢所获得的化合物层的相成分。     

FC25铸铁离子S—N共渗的表面组织与摩擦系数

研究了在含H_2S气体的气氛中进行S—N共渗的原理、H_2S气体分压和共渗温度对FC25铸铁共渗层组织形态的影响。添加H_2S气体所形成的硫氮共渗层其表面化合物层中有硫化物析出相,内层有氮化物析出相。表面化合物层的组织随H_2S气体分压而变化。H_2S分压低时,渗层由3层构成;H_2S分压高时则由2层构成。外层为灰色析出物,最表层呈多孔状,     

12Cr1MoV管道钢气体氧氮共渗后表面组织与性能研究

采用气体氧氮共渗的方法,对12Cr1MoV钢进行600℃×2h的氧氮共渗处理;研究了处理后样品表面渗层的形貌、结构、显微硬度分布及抗5%中性盐雾腐蚀特性.结果表明:经600℃×2h氧氮共渗,渗层总厚度达0.06mm,在渗层表面具有15μm左右的均匀致密的白亮层,渗层的主要组成为Fe3N和Fe2O3,在最表面还含有少量的Cr2O4和V2O3,渗层中硬度最高达560HV0.05,与原材料相比抗蚀性大幅度提高.     

催渗剂对O-N-C多元共渗Q235钢耐蚀性的影响

对Q235钢在650℃×1.5 h条件下进行O-N-C共渗处理,添加剂以(分别为60 ～ 70滴/min和150～160滴/min)液体滴注和气体形式入炉,探索了添加剂加入方式对O-N-C共渗后渗层的厚度及组织、显微硬度、相组成、中性盐雾腐蚀和电化学特性的影响.结果表明,添加剂以液体滴注和气体入炉方式,经O-N-C共渗处理后渗层中化合物层厚度可达60 ～ 80 μm,总渗层厚度达360～400 μm.渗层最高硬度可达550 ～ 600 HV0.05.渗层主要由Fe3N、Fe2O3和Fe3O4组成.经O-N-C共渗处理的Q235钢中性盐雾腐蚀试验耐蚀性能大幅提高.渗层电化学自腐蚀电位正移100～230 mV.     

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。     

铜表面Ni2Al3涂层高温抗氧化性能与组织转变研究

以铜为基体,采用电镀镍和浆料包渗铝法制备出Ni2Al3渗层.研究了900℃下空气中不同氧化时间,Ni2Al3渗层的高温抗氧化性能与组织转变行为.结果表明:经电镀Ni及随后800℃×12h浆料包渗铝,可在铜表面获得厚度为250μm、物相单一的致密Ni2Al3渗层.900℃氧化实验过程中,氧化时间在100h内,渗层表面X射线衍射分析中,没有Al2O3相衍射峰产生,Ni/Ni2Al3界面的Ni2Al3,相首先转变为NiAl相,并且NiAl相随时间延长而增厚;超过150h后,在渗层中Al2O3相出现衍射峰,同时Ni2 Al3相全部转变成NiAl相.在高温氧化过程中渗层无明显剥落现象,到250h时渗层仍具有良好的抗高温氧化性能,渗层表面由NiAl相和Al2O3相组成.     

强磁场对纯铁渗碳的影响

研究了稳恒磁场(0T、1T和12T)对纯铁渗碳行为的影响。试验发现,当磁场方向与渗碳表面垂直时,施加强磁场将促进渗碳过程的进行,且随着磁场强度的增加,这种促进作用增强;当磁场方向与渗碳表面平行时,施加磁场则抑制渗碳过程,且随着磁场强度的增加,其抑制程度也加强。     

连续退火工艺对低碳铝镇静钢组织性能的影响

利用连续退火模拟器对比分析了低碳铝镇静钢在不同的连续退火工艺下,Fe3C的析出状态及析出位置的变化对组织性能的影响.通过优化低碳铝镇静钢的连续退火工艺,降低了低碳铝镇静钢的屈强比,提高其深冲性能.     

末级再热器HR3C钢的焊接工艺研究

介绍在广东惠州平海电厂末级再热器中新型奥氏体耐热钢(HR3C)焊接过程中出现的问题。通过严格控制层间温度和焊接线能量以及根部充氩保护,解决了末级再热器中新型奥氏体耐热钢(HR3C)焊接过程中出现的问题。实例说明,通过严格控制层间温度和焊接线能量以及根部充氩保护措施,新型奥氏体耐热钢的焊接质量是可以保证的。     

添加BaF_2/CaF_2对爆炸喷涂Cr_3C_2基金属陶瓷涂层性能的影响

采用爆炸喷涂制备添加BaF2/CaF2共晶的Cr3C2基金属陶瓷涂层,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及显微硬度仪等检测方法观测了喷涂粉形貌、相组成及涂层微观组织、硬度等性能,探讨了BaF2/CaF2共晶的加入方式及其含量对爆炸喷涂Cr3C2基金属陶瓷涂层性能的影响,结果显示:10%的BaF2/CaF2共晶与Cr3C2-25%NiCr粉体经高能球磨1h,粉体粒度最小,尺寸均匀性最高。爆炸喷涂后涂层组织致密,孔隙率小于0.8%;共晶的加入,降低了涂层的显微硬度(Hv),且随加入量的增加,涂层硬度及孔隙率逐步降低;共晶与NiCr合金的预先球磨,有助于提高涂层均匀致密性和硬度,孔隙率为0.2%,显微硬度(Hv)为665.6。     

Cr_3C_2对纳米Ti（C,N）基金属陶瓷组织和性能的影响

研究了Cr3C2含量对纳米Ti（C,N）基金属陶瓷组织和性能的影响。测定了抗弯强度、硬度和断裂韧度;进行了XRD相结构分析;用扫描电镜观察了组织结构与断口形貌。结果表明,Cr3C2添加量为1.5%时,材料的综合性能最好。     

Al4C3对AZ91D镁合金铸态显微组织与性能的影响

借助SEM、EDS、XRD、DTA研究Al4C3对AZ91D镁合金铸态显微组织与性能的影响.结果表明,少量Al4C3对合金铸态组织具有明显的细化作用,而且共晶组织形貌发生明显改变,由完全离异的骨骼状β相共晶组织和共生生长的层片状共晶组织α+β转变为蜂窝状的部分离异共晶组织α+β,同时β相的尺寸变小、分布更趋弥散.通过能谱分析、差热分析以及错配度的计算,证实Al4C3可成为初生α-Mg的良好异质核心.显微组织的细化使强度性能明显提高,延伸率的提高幅度有限,耐腐蚀性能改善.     

铸铁与铬丝原位反应的研究

采用1135℃×20min的工艺,让提前置于铸铁中的铬丝与周围碳原子原位反应生成M7C3[(Fe,Cr)7C3]型铸铁复合材料,对复合区进行显微组织观察分析、显微硬度测量、耐磨性能测试.结果表明,复合区硬度最高达到1750 HV0.05.平均硬度是基体的9～11倍.复合材料的耐磨性相对于铸铁标准试样提高了2.89倍.     

MgCO3对AZ91D镁合金晶粒细化效果的研究

研究了MgCO3对AZ91D镁合金的组织的影响.利用光学显微镜和扫描电子显微镜及其电子探针观察发现,MgCO3加入使得AZ91D镁合金的二次枝晶臂间距与晶粒尺寸显著减小,主要机理是MgCO3加入后反应生成了Al4C3、Al4C3颗粒可以作为Mg的结晶核心.通过在不同温度添加不同含量的MgCO3,在790℃时添加1.0%的MgCO3使AZ91D镁合金达到最佳细化效果.对于AZ91D合金而言,MgCO3是一种良好的晶粒细化剂.     

Al-Ti-C中间合金对纯镁的细化效果研究

采用不同Ti／C比制备Al-Ti-C中间合金晶粒细化剂，检验其对纯镁的细化效果，并通过光学显微镜（OM）等手段研究了不同相组成的中间合金对纯镁的细化效果的影响。结果表明：Ti／C比分别为8、4、3和2时，Al-Ti-C中间舍金的相组成不同，其中Ti／C比小于4时，相组成为TiC，Al4C3和α-Al基体；含有Al4C3的中间舍金对α-Mg晶粒的细化效果优异，添加量为0．4％的Al-Ti-C对纯镁的细化效果明显；在其它工艺条件不变的前提下，纯镁的最佳细化参数为Ti／C比3，添加量0．6％。     

SiC对AZ91D镁合金晶粒细化效果的影响

研究了SiC对AZ91D镁合金组织的影响.通过在不同温度添加不同含量的Mg-SiC混合粉末,在760～780 ℃、SiC含量为0.20%时,AZ91D镁合金晶粒达到75 μm.利用光学显微镜和扫描电子显微镜及其电子探针观察发现,Mg-SiC混合粉末的加入使得AZ91D镁合金的晶粒尺寸显著减小,这是因为Mg-SiC混合粉末加入后反应生成了少量的Al4C3,Al4C3颗粒可以作为α-Mg的结晶核心,同时SiC颗粒本身也可以作为α-Mg的异质结晶核心.对于AZ91D合金而言,Mg-SiC混合粉末是一种良好的晶粒细化剂.