BH催渗技术对渗碳螺旋伞齿轮组织和性能的影响

使用BH催渗技术,采用渗碳温度不变、缩短渗碳时间和渗碳时间不变、降低渗碳温度两种工艺对伞齿轮进行渗碳,分析了催渗处理后伞齿轮的硬度、渗层深度、金相组织、硬度梯度及变形情况,并与原工艺渗碳处理结果进行了对比分析.实验结果表明使用BH催渗剂后的渗碳齿轮轮齿组织得到细化,热畸变减小,渗碳层深度增加,渗碳层碳化物分布形态得到改善,渗碳层硬度梯度趋于平缓.     

20CrMo钢高浓度渗碳研究

本文研究了20CrMo钢的高浓度渗碳工艺及渗碳后的组织和性能。试验结果表明:20CrMo钢经高浓度渗碳后,渗碳层中存在大量弥散分布的颗粒状碳化物,提高了20CrMo的表面硬度、耐磨性、接触疲劳强度。     

18CrNiMo7-6钢渗碳仿真扩散系数模型的研究

基于DEFORM-HT软件,对18CrNiMo7-6钢的气体渗碳工艺进行数值模拟:研究了两种不同的扩散系数模型对合金钢渗碳过程的影响,即考虑温度、碳原子的模型D(T,C)和考虑温度、合金元素、碳原子的模型D(T,M,C);并对3种不同渗碳层深度的渗碳工艺进行数值仿真以及试验验证。用机械剥层法测量3种渗碳工艺的碳含量沿深度的分布,并与仿真结果进行对比,发现采用D(T,M,C)模型的仿真精确度更高;但当渗层深度达到4 mm时,表层碳含量的试验结果与模拟相差较大,这是由于Cr、Mo等元素在长时间渗碳过程中与碳原子结合形成大量的碳化物,进而降低了碳原子的扩散系数,同时也导致试样的表层碳含量达到1. 0%,高于渗碳工艺最后一段的环境碳势0. 8%。     

耐火砖模具的稀土高浓度渗碳

在煤油渗剂中添加微量稀土元素对A3钢耐火砖模具进行稀土高浓度渗碳，可使渗速加快，渗层碳浓度增高，层深尤其是过共析 共析层深度增加；渗层硬度较高且硬度梯度较缓；渗层组织中的碳化物数量增多。且呈细小颗粒状弥散分布。生产实践表明，经该工艺处理的耐火砖模具，使用寿命可比常规气体渗碳处理的提高2-3倍。     

用渗碳法提高3Cr2W8V钢的耐磨性

本文研究了在两相区采用不同碳势对3Cr2W8V热作模具钢进行渗碳表面强化处理。获得了不出现网状碳化物的碳势范围和具有较高硬度和耐磨性的,含大量粒状碳化物呈弥散分布的渗层。装机试验表明,与未经渗碳的模具相比,后者寿命有较大程度的提高。作者还从热力学角度,解释了渗碳过程。     

奥氏体不锈钢低温离子渗碳

为避免奥氏体不锈钢在渗碳过程中析出铬的碳化物而降低其原有的耐蚀性能,开发了低温离子渗碳处理技术。利用低温离子渗碳技术对AISI 316L、AISI 321和AISI304三种不同类型的奥氏体不锈钢进行了渗碳处理,并对不锈钢渗碳层组织和性能进行了研究。结果表明,渗碳温度、渗碳时间和基体材料成分对渗碳层的组织和性能都有重要的影响。渗碳温度在400~550℃时,AISI 316L和AISI 321不锈钢可以获得无碳化物析出的具有单一γc相结构的渗碳层;XRD分析结果证实了550℃是AISI 321和AISI 316L奥氏体不锈钢的临界渗碳温度,500℃是AISI 304不锈钢的临界渗碳温度,在此温度以上渗碳时,渗碳层有铬的碳化合物析出;含有Mo或Ti的奥氏体不锈钢(AISI 316L,AI-SI 321)和不含Mo或Ti的不锈钢(AISI 304)相比,在400~500℃渗碳时可以获得较好的渗碳层。     

稀土对渗碳层组织及性能的影响

利用Ｘ射线衍射技术、穆斯堡尔谱等研究了稀土对渗碳层组织及性能的影响．结果表明，稀土元素的渗入可抑制渗碳体的形成，且可使渗碳层中残余奥氏体及（Ｆｅ，Ｃｒ）７Ｃ３型碳化物的量增加，而使渗碳层中马氏体的量减少．此外稀土的渗入也可提高渗碳层的硬度和耐磨性．     

M2高速钢渗碳层碳化物相变规律的研究

在真空渗碳淬火过程中,M2高速钢表层发生了复杂的碳化物相变,对渗碳过程的热力学和动力学特征及渗层机械性能产生重大影响。本文运用合金相理论分析了渗层相变的原因。     

渗碳层电磁特性的数值模拟

通过对渗碳层中碳的分布进行非线性回归处理,建立了渗层的碳分布模型及渗碳层深度与渗碳层中电磁特性之间的数学模型.     

渗碳层中的碳化物对渗碳齿轮强度的影响

从齿轮受力物失效特点出发,通过金相检验分析,指出了渗碳层中的碳化物对齿轮强度分害,渗碳淬火后的齿面应避免出现碳化物,在实际生产中为了使齿根含碳量接近共析成分,以齿顶部出现少量碳化物为宜。     

等离子钇钨钼共渗表面冶金高速钢的研究

利用双层辉光等离子渗金属技术,以稀土钇、钨、钼作为源极,在Q235钢表面进行钇钨钼共渗,形成均匀致密合金扩散层,然后进行固体渗碳、淬火及低温回火处理,形成钇钨钼表面高速钢.用显微硬度仪检测表面高速钢的硬度,通过SEM、XRD观察分析钇钨钼高速钢形貌和相结构,并采用GZTC-01型磨损试验机对钇钨钼高速钢进行耐磨性实验.研究结果表明:进行等离子钇钨钼共渗,可获得数十微米的共渗合金层,共渗合金层为均匀固溶体层,组织形貌为柱状态晶体,基体与渗层之间有明显的反应扩散分界线,渗层与基体是冶金结合,无剥落现象,具有较好的成分和结构梯度;共渗合金层渗碳淬火及回火后,无共晶碳化物产生,组织为隐晶马氏体上分布均匀的细小、弥散碳化物,碳化物尺寸小于1 μm,稀土钇在晶界富集并形成颗粒状碳化物;渗碳淬火及回火后钇钨钼表面高速钢表面硬度为1 000 HV0.1左右,比单纯钨钼表面高速钢表面硬度高出200 HV0.1;钇钨钼表面高速钢试样的耐磨性是表面钨钼高速钢试样的2～4倍,是T10钢750 ℃淬火回火处理工艺试样的10倍左右.     

轴承磷化花斑成因分析

针对西北轴承股份有限公司铁路轴承外套在生产过程中，突然出现磷化膜颜色深浅不均匀的云彩状花斑，进行成因分析．首先，经过对材料的分析，排除材料引起花斑的可能；然后对磷化工艺和热处理工艺进行模拟试验研究，最终发现主要问题是在热处理过程中，通过对磷化膜硬度、磷化膜结构、碳化物数量及分布作取样分析，弄清了352226—2RZ轴承磷化花斑的成因是工件采用天然气渗碳处理后，其表面有积碳，呈黑色花斑．经过对渗碳工艺进行改进，用甲醇、丙酮替代天然气进行渗碳处理，成功地解决了轴承表面生成磷化花斑，影响产品外观质量这一技术难题。     

WC-Co梯度硬质合金的渗碳处理工艺

对表面贫钴的无η相WC-Co硬质合金进行渗碳热处理制备梯度硬质合金。通过正交试验探究了各工艺参数对梯度结构的影响;利用极差分析与方差分析法确定最佳渗碳工艺参数水平。结果表明:各工艺参数对梯度结构和贫Co幅度的影响程度依次是渗碳温度、甲烷体积分数、渗碳时间及混合气体流速。随渗碳温度的升高和渗碳时间的延长,梯度层厚度和贫Co幅度增大;随甲烷体积分数的增大,梯度层厚度和贫Co幅度减小;随混合气体流量的增加,梯度层厚度和贫Co幅度先增大、后减小;最终确定了合理的制备工艺参数,即渗碳时间t=120min,渗碳温度T=1 420℃,甲烷体积分数φ=1.5%,混合气体流量qV=8L·min-1。     

离子渗碳不锈钢表面电化学亮化工艺的优化

采用电化学方法对低温离子渗碳后的奥氏体不锈钢表面进行了亮化处理。由于不锈钢离子渗碳后的硬化层厚度仅为50μm左右,所以在亮化处理过程中应尽可能减少硬化层的减薄量。实验采用正交试验法对亮化处理的工艺参数进行了优化,并对优化后的工艺参数进行了验证。结果表明,采用优化后的工艺参数对渗碳不锈钢进行亮化处理,不但可以恢复不锈钢原有的颜色,改善其表面质量,而且硬化层的损失很小,不锈钢表面仍具有很高的硬度。     

稀土催渗对锁紧自攻螺钉渗碳影响的研究

高品质的锁紧自攻螺钉要求具有较高的耐磨性、强韧性和抗冲击性。通过试验滚动炉渗碳并用稀土材料作为催渗剂,研究不同稀土含量催渗剂在渗碳热处理时对锁紧自攻螺钉渗碳层的影响。试验结果表明,在渗碳工艺相同条件下,随着稀土添加量的增加,渗碳层的厚度与碳浓度逐渐增加,而碳浓度分布梯度则随渗碳层的加深而越来越平缓,同时通过试验表明,不同的稀土添加量下锁紧自攻螺钉渗碳层的显微硬度、碳浓度关系基本符合正态分布。     

齿轮钢代用材料及其热处理工艺的研究

本文选选 GCr15钢,试验研究了过共析钢获得良好机械性能的热处理工艺,并对热处理织织的强韧化机理进行了分析。试验结果表明,GCr15钢通过一定的热处理工艺使晶粒超细化,碳化物控制在一定尺寸,大小分布均匀,主要机械性能指标可达到低淬透性合金调质钢、渗碳钢水平,若再经过均匀的表面淬火,将是一种优良的齿轮钢替代材料。     

一种新的表面高速钢的形成方法

本文介绍了一种新的等离子表面冶金高速钢的形成方法，并对由这种工艺方法形成的高速钢中的碳化物大小、分布及结构进行了分析研究。     

多段法渗碳的数学模型及其物理意义

目前最佳渗碳工艺方法,是在整个渗碳过程中对碳势进行台阶式控制。这一过程可以看成是一个多段渗碳过程。本文建立了多段法渗碳的数学模型,并讨论其物理意义。运用线性偏微分方程的可选加性质所求得的碳浓度分布函数能够描述多段法渗碳过程的物理本质。     

碳氮共渗工艺因素对渗层组织的影响

碳氮共渗工艺因素对渗层组织的影响是一个多因素共同作用的问题,其复杂性难以用单因素试验法定量地进行描述。本文采用二次回归正交设计法进行了方案设计,对试验数据进行了数据处理,并建立了共渗温度、煤油滴量及通氨量对渗层表面含碳量、表面含氮量、碳分布浓度梯度、氮分布浓度梯度、层深、残余奥氏体级别、碳化物级别、马氏体级别等八个数学表达式,较准确地反映了它们之间的规律性。     

渗碳工艺计算机辅助设计

通过对气体渗碳过程的分析，对已有的数学模型进行了修改，建立了数值计算模型，在计算机上模拟了整个渗碳过程，并以要求的渗碳后的工件内的碳浓度分布为目标，优化设计出最佳的渗碳工艺。