机械能助渗的基本规律及其发展前景

根据以往的试验结果，归纳出机械能助渗的一般规律。机械能助渗遵循化学热处理的基本规律，是一个分解、吸附及扩散过程。但是，由于运动粒子动能激活表面点阵原子，形成空位等点阵缺陷，将纯热扩散的点阵扩散变为点阵缺陷扩散，使扩渗温度大幅度降低，扩渗时间显著缩短，这是机械能助渗的特殊规律。机械能助渗节能效果十分显著，热处理畸变量小，产品质量高，设备投资少，可实现渗金属、渗碳、渗氮等几乎全部化学热处理，可能成为21世纪化学热处理的主要工艺。     

影响化学热处理中原子扩散的因素—物理因素(Ⅰ)

综合半个多世纪以来国内外大量的研究工作,评述了影响化学热处理中渗入原子在钢中扩散的物理因素,晶体结构因素和化学因素,以及采用超声波,磁场与磁性转变,晶体结构与相变,冷热塑性变形,预先N-C共渗,循环加热-降温,机械能助渗和稀土催渗等措施加速化学热处理过程所取得的效果。     

21世纪化学热处理将由其它能助扩渗代替纯热扩渗

根据作者新开发研究的机械能助扩渗金属及广泛应用的离子轰击化学热处理等其它能助热扩渗技术，阐述了点阵缺陷扩散的扩散激活能小，致使新技术的扩渗温度大幅度降低，扩渗时间大幅度缩短，节能效果显著，并且设备投资少，产品质量高。在此基础上，提出在21世纪化学热处理将是其它能（包括机械能、离子束、电子束、激光、超声波、磁、电等）助热扩渗逐步完全取代传统的纯热扩渗。     

渗钛剂成分

这是一项关于化学热处理的发明,本发明提出的成份可以用作钢件扩散渗钛的饱和介质。过去已知的渗钛剂成分含有下列组分(％重量):氢化钛85～95难熔金属碳化物(碳化钛或碳化钨)5～15但是,这种渗剂要求采用保护气体(氩气)和昂贵的设备,化学热处理后难于直接     

钢的形变化学热处理（续）

三、形变对化学热处理动力学过程的影响研究形变对化学热处理动力学过程的影响,即,形变对原子扩散过程的影响极为重要,一方面是为了寻求缩短生产周期的可能性;另一方面,由于形变改变了渗层深度及     

铸铁零件扩散渗铬用的粉末成份

这是一项关于在粉末中扩散渗铬的化学热处理的发明。它可用来提高铸铁制品的物理机械性能, 已报道的用于铸铁扩散渗铬的成份是粉末状铬、氧化铝和氯化铵的混合物,按下列比例配制(％重量):     

化学热处理过程的效率

金属和合金零件表面饱和氮和碳的工艺方法,在化学热处理领域中占有相当大的比重。因此对化学热处理中的渗碳、渗氮和碳氮共渗过程的效率引起了人们的广泛重视。化学热处理的效率可根据饱和气体(渗剂)有效利用系数Υ来评定。γ=M_1/M_2 100% (1)式中,M_1为元素吸收量,M_2是在工艺时间内通入炉中的渗剂气氛中的元素含量。零件表面吸收元素量与扩散层的相成份有关。若元素仅仅以固溶形式存在于强化层的基体中,则吸收元素量M_1可由下式确定。     

钢零件的渗硼法

这是一项关于化学热处理的发明,即用粉末混合物对金属和合金进行扩散渗硼处理。已报道过在有保护性还原气氛(氢和含HC1的氢的混合气体)的设备中用粉末状混合物渗硼的方法。     

稀土与碳氮原子共渗及其微合金化创新理论

根据作者的研究成果,在经典化学热处理理论基础上把固体物理学新成就中的缺陷理论与扩散理论及析出相固溶析出理论和晶粒细化超细化理论相融合,首次提出了以稀土、间隙碳、氮原子Cottrell气团为核心的稀土化学热处理创新理论,在该领域开创出一种全新的扩散模式。创建了钢中新的稀土渗碳、稀土渗氮及稀土氮碳共渗工艺体系。新体系不仅显著提高了扩散速度,同时又能显著改善微观组织和大幅度提高使用性能,使齿轮类零件的使用寿命显著提高。     

钢件硼钛共渗的渗剂成份

这是一项有关化学热处理的专利发明,可用做钢材硼钛共渗的饱和介质。过去报导的硼钛共渗的渗剂成份是Na_2B_4O_7TiO_2系列的熔融盐,用电解方法进行硼钛共渗。但是电解硼钛共渗法要求贵重的设备,需有直流电源,操作复杂,难以在化学热处理后直接进行热处理。还报导过一种硼钛共渗的固体渗剂成份,这种成份是用粉末钛和有活性添加剂的含硼物质配制的。这种渗剂成份的缺点是硼钛扩散层的生长速度相当低,且必须在有液封闸门的密封耐热钢容器中进行饱和。     

钛合金化学热处理研究进展

钛合金由于存在致密钝化膜、极高的氧亲和力和较低的原子扩散系数,表面强化很难实现。但钛的碳氮化物及固溶相具备优异的性能,通过渗氮、渗碳、渗硼、渗金属4种化学热处理技术可大幅度改变合金表层组织结构,提高表面硬度和强度。对钛合金化学热处理常用技术特征、渗层微观组织结构、强化机制及力学行为进行了归纳总结,并对未来化学热处理发展前景做了展望。     

Structure and Properties of Explosion-Welded Composites from Steels of Different Kinds

The structure and mechanical properties of composite materials based on alloy and carbon steels after explosion welding and subsequent heat treatment are studied. The range of heat treatment modes providing high mechanical properties and minimum structural heterogeneity on the layer interface are determined experimentally. It is shown that the diffusion zone forming in heating of composites from steels of different kinds has a well-manifested structure and phase and chemical heterogeneity depending on the mode of heat treatment.     

锆合金氧化膜在真空退火过程中的氧扩散行为

针对已预腐蚀生成一定厚度氧化膜的Zr-Sn-Nb合金,研究了其在不同温度下进行真空热处理过程中的氧扩散动力学及亚稳相演变行为。结果表明,真空退火后氧化膜变薄,氧在氧化锆基体中的扩散增强,并计算了特定合金中氧的扩散系数。退火后微观化学分析表明亚稳相层厚度增加。固溶氧锆基体(Zr(O))层也明显增厚。针对该现象,讨论了对应氧扩散及亚稳相形成过程：该扩散极为可能是由ZrO₂和(Zr(O))之间存在的氧含量梯度以及锆基体的高氧溶解度造成,受抑制的氧化速率将促进亚稳相的生长。在实际水腐蚀情况下,氧化及氧化膜向基体溶解过程应该是共存的。当氧化速率受限时,氧化膜向基体溶解作用将增强,有利于形成较厚的亚稳层。     

电场热处理的铜与不锈钢摩擦焊接头扩散行为

运用电子探针线扫描研究了经焊后电场退火热处理的T2紫铜和1 Cr18 Ni9Ti不锈钢摩擦焊接头焊合区主要合金元素的扩散行为，采用Boltzman-Matano法求解了外加电场对摩擦焊接头Fe元素的扩散系数和扩散激活能的影响。结果表明，紫铜与不锈钢摩擦焊接头焊后电场退火热处理过程中，主要合金元素Fe在焊合区的扩散区比常规热处理时要宽，扩散区宽度随电场强度数值的增大而增大。此外，静电场使热处理过程中摩擦焊接界面Fe元素在600℃时的扩散系数高于常规焊后热处理的摩擦焊接头，使Fe元素在焊接界面处的扩散激活能降低。随电场强度的增加，Fe元素的扩散系数增大，扩散激活能下降。其中，负电场的影响较为明显。     

超低碳奥氏体不锈钢带极电渣堆焊接头的熔合区特征

超低碳奥氏体不锈钢带极电渣堆焊接头的熔合区特征主要表现为碳扩散层和马弑全带的形成,碳扩散层的形成受合金元素与碳的浓度梯度,原子扩散,热处理工艺和堆焊工艺等因素的影响;增碳层中的碳化物主要为Ｍ２３Ｃ６,马氏体带由位错马氏体,孪晶体马氏体,残余奥氏体和少量碳化物组成;熔合区化学成分的变化是马氏体带形成的主要原因。     

Microstructure evolution of Nb3Sn superconductors during diffusion treatment by bronze route

The element diffusion process of Nb3Sn superconductors by bronze route was studied using X-ray diffraction,scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy.The critical current of superconductors was measured by four-point method.The results show that a diffusion layer has formed around the boundaries between the filaments and bronze matrix after 15 h heat treatment.The diffusion layer thickness keeps stable after heat treatment duration of 50～75 h.The stable and solid Nb3Sn layer is obtained in the sample after 100 h heat treatment.Excessive heat treatment would induce superconductivity degeneration because of superconductor grain coarsening.The characteristics of the element diffusion process were discussed.The diffusion of tin atom is the governing factor in diffusion.In this study,Nb3Sn superconductors with good superconducting property were fabricated successfully at 670 ℃ after 100 h heat treatment.     

General features of the formation of the carburized layer in thermocyclic saturation

The use of thermocycling in the technology of chemical heat treatment (CHT) of steel parts makes it possible to intensify the processes of diffusion saturation and improve all the properties of parts subjected to surface strengthening. The present paper is devoted to the results of a study of the effect of thermocycling regimes on the formation of the structure and the properties of the diffusion layer of steels subjected to carburizing. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 2, pp. 2–6, February, 1998.     

Effect of Heat Treatment on Chemical Segregation in CMSX-4 Nickel-Base Superalloy

Superalloys display a strong tendency toward chemical segregation during solidification. Therefore, it is of great importance to develop appropriate techniques for the melting and casting of superalloys. Elements partitioning between the γ and γ′ phases in single crystal superalloys have been investigated by several authors using electron probe microanalysis (Hemmersmeier and Feller-Kniepmeier Mater Sci Eng A 248:87-97, 1998; Kearsey et al. Intermetallics 12:903-910, 2004; Kearsey et al. Superalloys 2004, pp 801-810, 2004; D’Souza et al. Mater Sci Eng A 490:258-265, 2008). We examined the effect of the particular stages of standard heat treatment (solution treatment and ageing) applied to CMSX-4 single crystal superalloy on chemical segregation that occurs between dendrites and interdendritic areas. Dendritic structures were observed using a scanning electron microscope. Analyses of the chemical composition were performed using energy dispersive x-ray spectroscopy. The obtained qualitative and quantitative results for the concentrations of elements enabled us to confirm the dendritic segregation in as-cast CMSX-4 superalloy. The concentrations of some refractory elements (tungsten, rhenium) were much greater in dendrites than in interdendritic areas. However, these differences in chemical composition gradually decreased during heat treatment. The results obtained in this study warrant further examination of the diffusion processes of elements during heat treatment of the investigated superalloy, and of the kinetics of diffusion.     

Cr和Zn元素对AA3xxx合金均质化热处理微观组织演化的模拟研究

Cr和Zn作为杂质或添加合金元素对铝合金产品的最终性能有很大影响。采用基于热力学与扩散动力学的KWN模型，研究了这两种元素对AA3xxx合金均质化热处理过程中弥散相形成的影响。该研究的目的是展示数学模型对铝合会成分及工艺设计的指导作用。