低碳钢和灰口铸铁渗硅后碱性氧化处理的研究

本文对低碳钢和铸铁渗硅后的碱性氧化处理进行了研究;结果表明,对低碳钢,试样表面含硅量在12％左右时,碱性氧化后为红铜色或紫铜色;对灰口铸铁,硅含量在9％左右时,获得亮红色或综红色。渗硅剂中含少量铝使碱性氧化后的表面颜色变亮。     

铸渗法提高铸件耐磨性的研究

采用传统的铸渗工艺在低碳钢铸件表面形成了高铬铸铁复合层，并考察了渗层的组织和性能。试验结果表明：渗层的显微硬度平均值在700HV左右，从渗层到基体硬度平缓过渡；在三种不同成分的试样中，含铬量40％试样的冲击磨损性能最好，其耐磨性是ZG230—450试样的3．26倍。     

高温与强气流条件下渗硅TiAl基合金表面抗氧化性能分析

采用固体粉末包埋法在TiAl基合金表面渗硅，着重研究了渗硅层在高温强气流冲击条件下的抗循环氧化性能，用XRD及SEM／EDS分析了渗硅层氧化后的成分结构和形貌。结果表明，渗硅后形成以Tissi3、Al2O3和TiSi2、Si为主的复合渗层，在高温强气流冲击条件下，表面生成以SiO2为主的氧化层并与Al2O3层紧密结合。900℃循环氧化时间小于160h时，渗硅层在强气流冲击下的抗氧化性与静态空气中基本相同；氧化时间超过160h后增重略高于静态空气氧化。TiAl基合金渗硅后表现出良好的抗高温强气流循环氧化性能。     

铸渗熔铝铁埚及其抗高温氧化机理研究

在对熔铝铸铁坩埚高温氧化生长失效分析的基础上，应用超重力场铸渗表面合金化技术研制开发了具有高铝、硅合金化表层的新型熔铝铸铁坩埚，探讨了铸渗铁埚的抗高温氧化生长机理。生产应用试验表明：铸渗铁埚的使用寿命是相同材质普通铸铁坩埚的3～4倍。     

铸铁铬硅共渗渗层组织特征及形成机制

采用固气法对铸铁铬硅共渗渗层的组织特征和形成机制进行了分析和探讨。显微分析表明，渗层由ａ相和Ｃｒ＿７Ｃ＿３、Ｃｒ＿２３Ｃ＿６等碳化物组成，其外表面富集的铬含量可达３０％以上，不含石墨。渗层下面为含大量珠光体的过渡区，靠近表面的渗层里，可观察到包围石墨的白亮环区。该环区很可能是因共渗过程中Ｃｒ、Ｓｉ原子在石墨周围局部聚集而形成的。保温时间延长，环内石墨消失，但仍保留环区特征。这种组织结构提高了铸铁的抗蚀能力及抗高温氧化能力。     

表面处理对铸铁材质热疲劳性能的影响

针对两种在热循环工况条件下工作的铸铁材质，试验、探索了表面处理（硅、铬共渗、氮化钛ＰＣＶＤ、化学镀镍）对其热疲劳性能的影响。结果表明，这些表面处理能不同程度地改善铸铁的热疲劳性能，其中尤以氮化钛ＰＣＶＤ最有效，化学镀镍次之，硅、铬共渗较差。     

离心泵叶轮用材料多元共渗研究

采用低温气体多元共渗处理工艺，对经处理的球墨铸铁和灰口铸铁的显微硬度进行研究。结果表明，经多元共渗处理后，在球墨铸铁表面形成含有碳化物和氮化物的钝化层、共渗层和过渡层。其表面硬度可达807HV，渗层厚度40um。较之含镍17％的灰口铸铁，可显著降低成本。     

铸铁铬硅共渗渗层组织特征及形成机制

采用固气法对铸铁铬硅共渗渗层的组织笔挺玫形成机制进行了分析和探讨。显微分析表明，渗层由α相和Ｃｒ７Ｃ３，Ｃｒ２３Ｃ６等碳化组成，其外表面富集的铬含量可达３０％以上，不含石墨，渗层下面为含大量珠光体的过渡区，靠近表面的渗层里，可观察到包围石墨的白亮环区。     

用耐火粘土,三氧化二铬和铝粉进行钢纤维的铝铬硅三元共渗

用耐火粘土（６０％ＳｉＯ２）、三氧化二铬和铝粉对Ｑ１９５低碳钢纤维进行铝铬硅三元共渗处理，共渗层具有很高的抗高温氧化和耐蚀防锈性能。     

化学成分对热轧带钢氧化铁皮生长速率的影响

通过氧化模拟实验，观测了试样加热到不同温度时的氧化铁皮起皮情况，绘制了氧化动力学曲线，研究了高温下钢板在不同硅、磷质量分数时对氧化铁皮生长速率的影响。实验结果表明，在1100 ℃且经30 s氧化后，除含硅较低的钢种C外，其它钢种的表面都出现了独立的小气泡；经120 s氧化后各钢种的表面都完全形成了氧化膜。在较高温度(＞1000 ℃)时增硅会促进氧化铁皮的起皮；w（P）≤0005％时，无论在任何温度下都抑制了氧化铁皮起皮。     

铸造生铁氧化脱磷的试验

对含磷量为０．２％～０．１６％的铸造生铁进行了脱磷试验。采用氧化法脱磷的平均脱磷率可达７０％左右，含磷量可以降低到 ０．０１％以下。试验表明，只有将铸铁含硅量降至较低水平，才能有效地进行脱磷。     

EPC法制备表面耐磨铸铁用耐磨涂料的研究

采用EPC法，在聚苯乙烯（EPS）泡沫模型表面涂刷耐磨涂料，浇注后铁水渗入耐磨涂层，得到表层复合材料铸铁。耐磨涂剂主要组成为SiC粉、EPS颗粒、Cr-Fe粉、助渗剂、粘结剂等。研究了涂料中SiC、EPS对渗层表面品质、渗层组织及耐磨性的影响，试验结果表明：当涂料中SiC粒度为0．002mm、体积分数为50％时，铸铁表面耐磨性最好，磨损量是基体铸铁的37％.     

Si对低铬白口铸铁在含Cu2+离子介质中腐蚀磨损特性的影响

采用三体腐蚀磨损试验方法研究了硅对低铬白口铸铁在含铜离子浆料介质中的腐蚀磨损耐磨性的影响。结果表明，当浆料介质中铜离子浓度增加时，低铬白口铸铁的腐蚀磨损耐磨性降低。而增加含硅量后的低铬白口铸铁的腐蚀磨损耐磨性将比普通白口铸铁的高。磨损表面形貌分析表明，普通低铬白口铸铁的磨损机制为磨料磨损和介质腐蚀，而硅量增加的低铬白口铸铁的磨损机制则以磨料磨损为主，伴随着腐蚀作用。     

离心泵叶轮用材料多元共渗研究

采用低温气体多元共渗处理工艺,对经处理的球墨铸铁和灰口铸铁的显微硬度进行研究。结果表明, 经多元共渗处理后,在球墨铸铁表面形成含有碳化物和氮化物的钝化层、共渗层和过渡层,其表面硬度可达807 HV,渗层厚度40um。较之含镍17％的灰口铸铁,可显著降低成本。     

铜在SiH4／H2混合气氛中获得的渗硅层的抗氧化性能

研究了用硅烷－氢（ＳｉＨ４／Ｈ２）混合气体在铜表面获得的渗硅层的抗氧化性，结果表明，纯铜表面渗硅层的形成提高了材料的抗高温氧化性能。本文对渗硅层的氧化机理进行了探讨。     

硅对铸铁高温性能和耐腐蚀性能的影响

介绍了硅含量对铸铁的氧化增长性能、高温力学性能和蠕变性能的影响情况,指出:硅含量超过3％,铸铁的氧化物生成量明显减少;硅增加铸铁基体的脆性,使其高温力学性能下降;但硅能提高球墨铸铁的抗蠕变性能.同时介绍了中硅球墨铸铁的高温性能和高硅量铸铁的耐腐蚀情况,指出:含钼中硅球墨铸铁的抗氧化性能有明显的提高,且随着含钼量的增加,...     

灰口铸铁表面铸渗硼的试验研究

采用均匀设计法对铸渗涂料的配比进行了研究，分析了用此涂料铸渗后渗层的组织和性能，经过多元回归分析，得出铸渗涂料最佳配方为60％B4C，14％NaF，1．2％Cu,24．8％SiC。用该配方可以在灰口铸铁HT200表面获得一层3mm左右的耐磨复合层，其耐磨性约为基体试样的2．2～2．5倍。     

表面渗硅处理提高钛铝基合金高温抗氧化性

使用Al-Si合金熔体对钛铝基合金进行表面渗硅处理，在表层发生了不同程度的界面反应，生成成分比较不同的以Si,Ti,Al三元互为主的物相，表面渗硅处理可明显增强钛铝基合金的高温抗氧化性，使1173K，100h的恒温氧化后，表面涂层氧化生成致密的Si-Ti-Al-O复杂氧化物，而且表面涂层与TiAl基体之间还发生了一定程度的界面反应，生成Ti-Si及TiAl2化合物。对于1053K渗硅处理的试样，在恒温氧化过程中，表面Si-Ti-Al化合物的局部区域已经转化成为更加稳定的Ti-Si化合物。     

C、Cr、Si、Mn对低铬白口铸铁组织和力学性能的影响

应用湿砂铸型浇注低铬白口铸铁，采用正交试验研究了C、Cr、Si、Mn对低铬白口铸铁组织和力学性能的影响。结果表明：含碳量2．4％和2．7％时碳化物基本上是呈网状分布的，形成了离异共晶的网状碳化物组织；而含碳量3．0％时，离异共晶组织不再出现。高碳、低硅、高铬和低锰有利于提高硬度；低碳、低硅、中铬和高锰有利于提高冲击韧度；高碳、低硅、低铬和高锰有利提高耐磨性。新开发的低铬白、口铸铁的硬度、冲击韧度和耐磨性远高于目前在生产排沙潜水泵过流部件中所使用材料的各项性能，使用寿命是其5倍左右。     

含硫量对超低碳钢热轧过程中氧化膜形成的影响

采用差热分析仪、扫描电镜和电子探针等试验设备检测了含0.010%、0.015%和0.020%S的超低碳钢在1 000、950和900℃加热不同时间形成的氧化膜的表面和截面形貌、厚度、成分和钢的氧化速率,目的是揭示含硫量对超低碳钢热轧过程中氧化膜形成的影响。结果表明:不同含硫量的钢在950℃左右加热时的氧化增重速率最大;钢在950℃长时间加热,氧化膜易起泡,并形成贯穿裂纹。此外,硫会富集在氧化膜的表面,并在其与基体的界面形成熔融物并侵入基体,加剧了钢表面氧化铁皮的起泡。应合理控制超低碳钢的含硫量,防止精轧过程中铁皮压入基体和形成麻点等缺陷。