42CrMo钢等离子氮碳共渗厚化合物层工艺及组织性能

研究了42CrMo钢等离子氮碳共渗过程中CO2体积分数、温度、气压对化合物层厚度的影响,并对最佳工艺参数的组织和性能进行了分析。结果表明,42CrMo钢最佳等离子氮碳共渗工艺参数为:N2∶H2=1∶1,CO2体积分数3%,气压500 Pa,温度560℃,时间2 h,2%RE(稀土元素)。处理后化合物层主要由γ’-Fe4N和FeC两相组成,硬度、抗磨损性显著提高。     

稀土对42CrMo钢等离子体氮碳共渗组织及性能的影响

在渗剂中添加稀土,在42CrMo钢表面进行了等离子体氮碳共渗试验,并对渗层的组织形貌、显微硬度及接触疲劳强度进行了测试和分析,研究了稀土对等离子体氮碳共渗层的影响.结果表明,稀土在短时间内的催渗效果优于长时间,本次试验以低于8 h的效果最为明显;稀土有细化晶粒,使渗层组织结合得更加致密的效果,还可提高次表层的显微硬度和接触疲劳强度.     

42CrMo钢离子氮碳共渗与激光复合处理及其耐磨性的研究

在相同的激光工艺参数条件下，对经调质，离子渗Ｎ、离子ＮＣ共渗和稀土催渗ＮＣ共渗的４２ＣｒＭｏ钢进行相变复合处理，试验结果表明，离子ＮＣ共渗和稀土催渗ＮＣ共渗渗速度快，渗层深度大，渗层和钢表面的碳浓度高，使Ｍｓ点降低，增加了复合处理的硬化层深度，提高了硬化层的硬度，硬化层组织不高于其它复合处理，在滑动磨粒磨损条件下，其耐磨性比其它复合处理的更好。     

42CrMo钢离子氮碳氧多元共渗及动力学分析北大核心CSCD

以42CrMo钢为材料,通过在离子氮碳共渗过程中添加空气进行离子氮碳氧多元共渗。采用扫描电镜、光学显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计对渗层形貌、渗层厚度、渗层物相和截面硬度进行分析。研究结果表明,在传统离子氮碳共渗过程中添加适量的空气具有显著的催渗效果,且以空气流量为0.3 L/min的效果最佳,截面硬度也得到大幅度提高。离子氮碳氧多元共渗中氮原子的扩散激活能从传统离子氮碳共渗的56.12 k J/mol降低到25.27 k J/mol。同时,对离子氮碳氧多元共渗的机理进行了分析。     

离子氮铝共渗方法及对42CrMo钢组织性能的影响

目的 研发离子氮铝共渗试验方法,达到不影响42CrMo钢基体组织性能前提下,显著提高试样表面硬度和耐磨性效果。方法 采用电解法在42CrMo钢表面沉积氢氧化铝膜,再在520 ℃/4 h工艺下进行离子氮铝共渗处理,并在相同工艺参数条件与传统离子渗氮进行对比。用光学显微镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损测试机、X射线衍射仪及SEM对截面显微组织、截面硬度、耐磨性及物相等进行了测试和分析。结果 获得了离子氮铝共渗试验方法,在520 ℃/4 h相同工艺参数下,离子氮铝共渗形成的化合物层和有效硬化层厚度比常规离子渗氮显著增加,其中,化合物层厚度由17.24 μm增加到52.13 μm,有效扩散层从175 μm增加到1 050 μm,相当于等离子处理效率提升6倍;同时,渗层形成了AlN及FexAl强化相,大幅度提高了渗层的硬度及耐磨性能。表面硬度由750HV0.025提高到1 250HV0.025,摩擦因数由常规离子渗氮0.52下降到0.29,磨损率由常规离子渗氮3.22×10^?5 g/(m.N)下降到1.21×10^?5 g/(m.N),磨痕明显减轻。结论 采用电解硝酸铝生成氢氧化铝沉淀附着在工件表面作为预处理,获得了离子氮铝共渗试验方法,与常规离子渗氮相比,离子氮铝共渗形成了多层次渗层结构,大幅度提高常规离子处理效率、表面硬度及耐磨性。     

奥氏体氮碳共渗层的组织分析及性能试验

对通氨滴醇奥氏体氮碳共渗工艺进行了试验研究，分析了渗层的相组成、相的分布形态和氮浓度分析，对渗层的冲击韧度和耐磨性进行了试验研究。结果表明，涂层主要由化合物层和残留奥氏体层组成；化合物层主要由ε和γ相组成；ε为柱状晶，γ‘呈颗粒状分布于ε相中；残留奥氏体中存在丰富的孪晶、位错等亚结构；渗层具有较高的冲击韧度和较好的耐磨性能。     

稀土对40Cr钢氮碳共渗渗层性能及组织的影响

研究了稀土对４０Ｃｒ钢氮碳共渗渗层的性能及组织,包括渗层深度,硬度,白亮层和金组织的影响,结果表明,稀土的加入有利于渗层性能的提高和组织的改善。     

激光重熔对45~#钢碳氮共渗层性能改进研究

将45#钢表面进行碳氮共渗试验,再将碳氮共渗层在进行激光重熔试验,通过试验的前后对比结果显示：碳氮共渗层表层出现的裂纹、黑带、组织粗大、网状化合物合成等组织缺陷已经得到很好的改善。     

碳氮共渗预处理对渗硼层组织性能的影响

研究了碳氮共渗对16Mn钢渗硼层组织结构和性能的影响。结果表明，碳氮共渗预处理使渗硼层的组织、显微硬度分布、脆性、耐磨性比单一渗硼层有明显的改善。碳氮共渗预处理可以得到具有较强支撑作用的过渡层，从而使耐磨性提高。通过复合渗处理的灰砂砖模板，其使用寿命可提高2～3倍。     

激光重熔对45^#钢碳氮共渗层性能改进研究

将45^#钢表面进行碳氮共渗试验,再将碳氮共渗层在进行激光重熔试验,通过试验的前后对比结果显示：碳氮共渗层表层出现的裂纹、黑带、组织粗大、网状化合物合成等组织缺陷已经得到很好的改善。     

氮碳共渗钢疲劳过程的组织变化研究

对45碳钢氮碳共渗处理疲劳断裂后的断口附近的显微硬度,组织特征进行了分析。结果表明:疲劳断裂后,其显微硬度值增加,且应力越高越明显,透射电镜观察,发现不同的区域、析出物的形态及种类不同。硬度的增加是疲劳过程中氮碳变化的宏观表现。     

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。     

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。     

20钢的深层碳氮共渗工艺

对20钢制滚筒及相同材质的试样进行了碳氮共渗、淬火、清洗、回火处理。测定了试样和工件的表面硬度、淬硬层深度和渗层的碳浓度梯度并观察了试样的显微组织。结果表明:试样和工件在试验工艺下,回火前表面硬度值达到66 HRC,淬硬层深度达到0.92 mm,马氏体及残留奥氏体组织级别≤3级,碳浓度由表及里平滑过渡,回火后性能完全达到了技术要求,零件的服役情况良好。     

回火温度对42CrMo齿轮钢组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、拉伸试验机等研究了550～650℃不同温度回火对42CrMo齿轮钢显微组织与力学性能的影响.结果 表明:回火态42CrMo钢组织主要为铁素体、渗碳体及少量残余奥氏体.随着回火温度的升高,试验钢中析出碳化物数量先增加后逐渐减少,碳化物的尺寸越来越细小,铁素体也从板条状逐渐转变为块状.随着回火温度的...     

奥氏体氮碳共渗层的相组成与氮浓度分布

采用氨气和甲醇进行了奥氏体氮碳共渗试验，研究了渗层的相组成、相的微观形态、渗层氮浓度分布及硬度分布。结果表明，渗层主要由ε、γ′、A(奥氏体)和Fe3O4组成，另有少量α和Fe3C；ε为柱状晶，γ′为颗粒状，A为等轴晶粒，α和Fe3C呈孤岛状，Fe3O4存在于表面疏松中；化合物层氮浓度分布比较平缓，奥氏体含有较高氮浓度，因而具有较高硬度；整个渗层具有良好的硬度梯度分布。