Q235钢低温渗铬及渗氮复合工艺的研究

采用双层辉光离子渗铬与随后的离子渗氮工艺相结合,在Q235钢表面分别进行渗铬＋渗氮、渗氮＋渗铬＋渗氮以及渗氮＋渗铬复合工艺处理;考察不同工艺条件下渗层的组织及性能。结果表明：前两种工艺表面均出现离子氮化白亮层（ε相）;三种工艺渗层主要相组成为：铁一铬固溶体（Fe-Cr）、铁的碳化物（Fe3C）和氮化物（Fe3N）、铬氮化合物（Cr2N）及少量的铬碳化合物（Cr23C6）。在本实验条件下,渗铬＋渗氮的渗层表面显微硬度最高,达到760HV,耐磨性最好,强化效果最明显。     

碳在铁素体氮碳共渗中的作用——兼论用短时渗氮取代氮碳共渗的可行性

为了探讨碳在铁素体氮碳共修中的作用，采用相同温度和时间进行铁素体氮碳共渗和短时渗氮试验。然后进行金相观察和显微硬度测定、耐磨试验、弯曲试验和扭转试验。试验结果与传统的观点相反。铁素体氮碳共渗的一系列优点并非是碳和氮的同时渗入而是由于形成厚度恰当的化合物层。碳并未表现出“加速渗氮”作用，反而明显降低渗层韧性。对于中碳以上的碳钢和合金钢，在渗氮的同时渗入碳并未进一步提高渗层硬度和耐磨性，因此，除了低碳钢经铁素体氮碳共渗后提高化合物层耐磨性外，短时渗氮可广泛替代铁素体氮碳共渗工艺，从根本上解决铁素体氮碳共渗的环境污染。     

42CrMo钢的钛催渗等离子渗氮工艺

研究了不同渗氮时间下钛元素对42CrMo钢常规离子渗氮工艺的作用效果,表征分析了不同渗氮工艺下试样表面的渗层组织及性能。结果表明,钛催渗离子渗氮试样的表面硬度和渗层深度均明显高于常规离子渗氮。在535℃×3 h的工艺条件下,钛催渗离子渗氮试样渗层的表面硬度达到887.4 HV0.2,渗氮层厚度约为400μm。钛元素的加入促进了氮元素的渗透和扩散,在试样表面生成高硬度化合物TiN。相较于相同保温时间下的常规离子渗氮,钛催渗离子渗氮试样表面硬度提高了60 HV0.2,渗层厚度增加了80μm,渗氮效率提升了约25%。与常规离子渗氮相比,钛催渗离子渗氮工艺具有显著优势,不仅有利于改善渗层组织性能,增强渗氮效果,还提高了渗氮效率,使渗氮周期明显缩短。     

专利文献简介

序号：098；公开号：CN1061050A钢铁工件渗氮的快速具修方法；本发明属于金属表面化学热处理技术。把某种高氮化物作为熏渗剂，将工件与熏渗剂同时装入熏渗箱，加热时熏渗剂升华包覆工件，其产生的活性氮原子被工件吸收并形成渗层。本方法优于常规气体渗氮，时间短、渗剂省、效果好。一般在50O～600（熏渗10～6Omin可获得35～21Opm的化合物层。本方法可用常规热处理设备，可用于连续化生产线和真空渗氮，亦可和常规固体、气体渗氮或氮碳共渗等工艺结合使用。序号：099；公开号：CN1064897A等离子体增强的化学气相沉积装置：本发明提供一…     

34CrAlNi7钢离子渗氮层的显微结构和性能

研究了３４ＣｒＡｌＮｉ７钢的离子渗氮工艺,分析了影响渗氮层结构和性能的主要工艺条件。结果表明,影响渗氮工件表面结构和性能的主要因素是渗氮温度和时间,所蝗渗氮层是致密的,材料耐磨性明显提高。     

在密封箱式炉中的短时气体渗氮

用密封箱式炉进行短时渗氮 ,只通入氨气和氮气 ,炉气中无任何含碳气体 ,可以彻底消除HCN对环境的污染。经 560℃× 3h短时渗氮后 ,在钢的表面形成大约 ( 1 2～ 2 5) μm的化合物层。 2 0Cr钢、2 0CrMnTi、45钢和SCM 41 5钢短时渗氮后的表面硬度及渗层硬度分布都和同一设备中气体氮碳共渗的结果相同 ,除了低碳钢之外 ,用短时渗氮替代氮碳共渗是值得推广的。     

α型钛合金离子渗氮工艺

研究了离子渗氮温度、渗氮时间对TA7钛合金的渗氮层的组织、动力学模型和硬度的影响。结果表明:TA7钛合金经离子渗氮后,渗氮层由化合物层(Ti N+Ti_2N相)+扩散层(α-Ti(N)相)组成。TA7钛合金经低温(T≤800℃)短时(t≤16 h)渗氮时,渗氮层的主要变化为相结构的改变,但是渗氮层的深度随渗氮时间的变化不大。TA7钛合金离子渗氮前期16 h内表面硬度显著地提高,可达基体硬度的2～4倍。TA7合金在渗氮温度T≥850℃,渗氮时间t=16 h工艺下可得到较好的渗层组织和渗层硬度梯度。     

气体软氮化工艺研究新进展

气体软氮化是以渗氮为主的低温氮碳共渗,钢表面渗入氮原子的同时,还有少量的碳原子渗入而形成极其细小的碳化物,碳化物作为媒介可促进渗氮。由于该工艺处理温度低,时间短,所以工件变形小,脆性低。综述了以提高表面硬度、抑制表层脆性、高温短时等为主的气体软氮化工艺的发展状况,分别从稀土催渗、多元共渗、周期循环渗氮、可控气氛渗氮和奥氏体软氮化等5个方面阐述了气体软氮化渗层性能的影响机理和研究现状,并介绍了35钢增压喷丸表面纳米化对气体软氮化过程的影响,展望了表面纳米化用于气体软氮化的发展前景。     

TC4钛合金的离子渗氮工艺

对TC4钛合金进行一系列离子渗氮试验,研究了离子渗氮温度、时间对渗层组织结构、显微硬度及表面残余应力的影响。结果表明:TC4钛合金经离子渗氮后表面硬度均可提高至基体的2~4倍,且表面为残余压应力状态。当渗氮温度800℃或渗氮时间8 h时,表面形成氮化物数量较少,光镜下只能观察到扩散层,随着渗氮温度的升高,渗氮时间的延长,表面由Ti N+Ti2N组成的化合物层厚度增加,致密性增强,硬度也随之增加。TC4钛合金经850℃×16 h离子渗氮后表面硬度可达到900 HV0.1左右,渗氮层由致密的化合物层+扩散层组成。随着渗氮温度继续增加,渗氮时间继续延长,表层氮化物聚集长大,渗氮层开始变得疏松。     

中碳碳素钢的液体渗氮

采用QPQ技术对45钢进行表面改性处理,探讨了不同工艺参数对45钢的抗蚀性的影响。研究结果表明,45钢在560℃液体渗氮120min后,硬度峰值约为600HV,比基体高2倍多。工件经QPQ工艺处理后渗层结构由表及里为致密的氧化膜、疏松层和致密渗氮层,具有较好的抗腐蚀性能。45钢试样经560℃、90min渗氮随后氧化20min后,抗中性盐雾腐蚀时间为200h。若再经抛光和350℃二次氧化处理,其抗中性盐雾腐蚀时间达到了250h以上。