45钢等离子弧表面淬火技术的研究与应用

以45钢为典型材料，进行了等离子弧表面淬火技术工艺试验研究。分析了加热功率、扫描速度、喷嘴直径以及弧柱长度等因素对淬火硬度、淬火深度、相变区域的金相组织诸方面的影响规律，同时，对不同冷却方法的淬火效果进行了试验研究，从而确定了45钢等离子弧表面淬火的工艺方法。     

40Cr钢多元共渗的摩擦性能研究

为提高40Cr钢的硬度和耐磨性,利用低温气体多元共渗技术对碳、氮、氧元素同时渗入40Cr钢表面形成改性层进行了研究.结果表明:经多元共渗后表面改性层由疏松层、白亮层和过渡层组成;白亮层的硬度最高达900HV,表面耐磨性能也显著提高.该工艺共渗时间短、温度低,当加热温度一定时,渗层厚度随保温时间的延长而增大.     

超声波无损评价40Cr钢显微组织的探讨

研究了４０Ｃｒ钢不同显微组织的超声波衰减系数α。实验结果表明，４０Ｃｒ钢的显微结构与α之间有一定的对应关系：αＰ＋Ｆ〉αＭ淬〉αＭ回；当组织一定时，α值随着超声波频率ｆ的增加而增加。     

添加碳化钨铁基合金等离子弧熔覆复合涂层的组织分析

采用预置法等离子弧熔覆技术,在Q235钢基体表面熔覆了添加50%镍包WC(碳化钨)的Fe-Cr-B-Si合金粉末,制备了具有冶金结合的复合涂层.采用SEM,EDS,XRD等研究了涂层的组织,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度分布.结果表明,涂层与基体为冶金结合,其中部分WC分解,剩余WC主要分布在涂层的中、底部并与涂层结合良好,最后形成以γ-Fe为基,大颗粒WC,枝晶Fe3W3C3Fe6W6C,W2C,W2C等增强的复合涂层,涂层的显微硬度可达900～1100 HV0.2.     

变极性等离子弧铝合金熔覆层组织和性能

采用变极性等离子弧熔覆技术在2219铝合金试板表面制备了熔覆层,用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪对熔覆层进行了显微组织形貌观察和元素分析,用显微硬度计对熔覆层显微硬度进行了测试.结果表明:熔覆层底部组织为垂直于熔合线方向生长的柱状晶,中上部为较细小的等轴晶;熔覆层在凝固过程中析出Q强化相;熔覆层具有较均匀的显微硬度.     

CuNiCoBe合金表面等离子弧喷涂Cr3C2-NiCr涂层

利用等离子弧喷涂技术在结晶器CuNiCoBe基体上制备了Cr3C2-NiCr涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对涂层与基体结合强度的影响,对拉伸断面的形貌和涂层的显微结构进行了观察和分析.结果表明,影响Cr3C2-NiCr涂层与CuNiCoBe基体结合强度的主次因素依次为:送粉速率＞主气流量＞喷涂距离＞喷涂功率;经正交试验优化后的喷涂工艺参数为:喷涂距离90mm,主气流量56.6L/min,送粉速率20 g/min,喷涂功率25 kW;优化后,涂层与基体的结合强度可达18.5 MPa;涂层截面的显微硬度分布符合正态分布.     

Q235钢等离子弧熔覆铁基合金涂层的组织分析

采用等离子弧熔覆技术,选择合适的工艺参数,在Q235钢基体上熔覆Fe-Cr-B-Si-C铁基合金耐磨涂层.采用OM、SEM、EDS等研究了熔覆层的组织,并用显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度分布.结果表明:熔覆层与钢基体呈冶金结合,组织致密;熔覆层主要由马氏体和Cr23C6组成,显微硬度从表面向基体逐渐降低,呈梯度分布,近表面的最高硬度达到670HV0.2.     

铸钢件内孔等离子弧喷焊修复技术

材料为ZG310-570的铸钢件因承受冲击载荷的频繁作用导致其内孔磨损失效,是该类铸钢件最主要的失效形式。利用粉末等离子弧喷焊技术对铸钢件受损内孔进行修复,并利用火花直读光谱仪、金相显微镜、布氏硬度计、冲击试验机和扫描电子显微镜分别对喷焊层外观质量、显微组织和力学性能进行分析。分析结果表明,采用粉末等离子弧喷焊修复方法使铸钢件内孔尺寸得到恢复;喷焊层与基体为冶金结合,结合线清晰;喷焊层的硬度值为267.5 HBW,优于基体材料的180.2 HBW,修复后的内孔冲击吸收功为15.40 J,满足技术要求;喷焊层的断口存在大量撕裂,说明喷焊层具有一定的冲击韧性。     

40Cr钢表面纳米化组织与性能的研究

采用超音速微粒轰击技术(SFPB)对40Cr调质钢进行表面纳米晶结构层的制备,利用TEM、XRD、GX-71型金相显微镜和TUKON2100显微/维氏硬度计等对表面纳米层的组织结构、硬度以及耐磨性进行了分析研究.结果表明:经过SFPB表面处理后,40Cr调质钢表面晶粒细化,形成了随机取向的铁素体和渗碳体纳米晶粒构成,晶粒尺寸达到10nm,纳米层厚度为40μm.纳米晶粒尺寸随着距表面距离的增加而增大,纳米化主要是位错运动的结果.经SFPB处理后,表层的显微硬度提高到526HV,且随着深度的增加,硬度迅速降低,表面的耐磨性也明显提高.     

40 Cr钢转向节轴部直径对其淬火态组织和硬度的影响

将轴部直径为50和70 mm的40Cr钢转向节加热至860℃保温120 min水淬.检测了不同轴径的转向节淬火后的显微组织和硬度.结果表明:轴径为50 mm的转向节从表面到心部的组织主要为马氏体,而轴径为70 mm的转向节表面为马氏体,芯部为珠光体+少量铁素体.轴径为50 mm的转向节被淬透,从表面至15 mm深处的平...     

温度对Cr12MOV钢等离子S-N-C复合共渗渗层组织的影响

对冷作模具钢Cr12MoV在等离子渗氮的基础上进行250℃,450℃,520℃的S—C—N复合共渗,在获得具有良好支撑作用的高硬度表面基础上,形成一定厚度的硫化物层。用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪等方法对渗层表面组织及截面形貌进行了分析,结果表明,随着温度的升高,渗硫层变厚,硫化物颗粒变大;520℃等离子复合共渗3h可得到良好组织结构的表面处理层。     

40Cr钢循环离子渗氮工艺及渗层硬度研究

目的探索循环离子渗氮与常规恒温离子渗氮技术的工艺效果。方法先对试样进行调质处理,分组进行离子渗氮,固定氨气和乙醇的流量,改变渗氮时间和渗氮温度两种工艺参数及渗氮工艺,分别测定渗氮后各试样的表面硬度及渗层厚度,观察其金相组织,并分析每组试样渗氮层的性能。结果循环离子渗氮530 6 h℃试样的表面硬度最高,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长,试样的表面硬度增加,但是当温度超过530℃、时间超过6 h后,试样的表面硬度反而降低。循环渗氮550 10 h℃试样的渗层厚度最厚,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的增加,试样的渗层厚度变厚,但时间超过6 h后,渗层厚度的增加较缓慢,6、8、10 h试样的渗层厚度差别不大。相同的渗氮温度下,循环渗氮6 h的试样的渗层厚度基本与常规恒温渗氮10 h试样的渗层厚度一样,相同渗氮时间内,循环渗氮510℃的试样的表面硬度高于恒温渗氮550℃试样的表面硬度,且两者的渗层厚度相差不多。结论循环离子渗氮工艺优于常规的恒温离子渗氮,循环离子渗氮550 8 h℃试样的综合性能最好。     

40Cr钢复合镀膜处理的组织和滑动摩擦性能

对40Cr进行复合镀膜处理和滑动摩擦试验,观察了处理后的组织,并对其横截面硬度进行了测定。结果表明,经复合镀膜处理后形成了表面硬度高、硬度梯度合理的表面强化层;复合镀膜处理比离子氮化的耐磨性更好。     

活性屏与工件的距离对40Cr钢活性屏离子渗氮行为的影响

为提高40Cr钢的抗磨及耐蚀性能,用304不锈钢冲孔板制成的活性屏对40Cr钢进行离子渗氮(ASPN)处理,研究了活性屏与工件的距离对渗层组织结构和性能的影响,并与普通直流离子渗氮(DCPN)进行了比较。用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、辉光放电光谱仪(GDOES)、显微硬度计、往复摩擦磨损试验机和电化学工作站对渗层组织、相成分、硬度、耐磨及耐腐蚀性能进行分析。结果表明:经不锈钢活性屏离子渗氮处理后,试样表面得到了致密均匀的渗氮层,渗层主要由ε-Fe2-3N、γ′-Fe4N和CrN相组成,且随着试样与活性屏距离从10mm、20mm增加到30mm,对应的渗层厚度从6μm、4.7μm减小到3.5μm。经氮化处理后,40Cr钢的耐磨性和耐腐蚀性都有显著的提高,ASPN处理后试样的耐腐蚀性较DCPN有明显的提高。     

40Cr钢TD盐浴渗钒制备VC渗层的组织形貌

为了延长齿轮钢使用寿命,采用热扩散法盐浴渗钒在40Cr钢表面制备VC渗层,并测得了900~1050 ℃盐浴渗钒6 h的渗层厚度,利用光学显微镜和扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对VC渗层的组织形貌、物相成分进行了分析,同时对渗层硬度进行了测试。结果发现,40Cr钢表面形成了5~50 μm厚的渗层组织,且不同的处理温度造成了不同程度的渗层组织迁移,渗层物相主要由VC和少量α-Fe相组成,同时VC晶粒生长具有VC(111)和VC(200)两个择优取向,且随处理温度升高,择优取向减弱,而渗层对基体表面硬度均有不同程度地提高。     

40Cr钢的形变热处理行为

利用Gleeble 1500热／力学模拟实验机，对40Cr钢进行了变形温度为710～1050℃，变形速率为0．1～1．0s^-1，变形量为0．7的热模拟单向压缩试验。分析了40Cr钢在热变形过程中的真应力一真应变曲线。结果表明，该钢在950～1050℃变形过程中发生奥氏体动态再结晶，在710～800℃变形过程中发生应变奥氏体加速铁素体析出。     

40Cr钢的形变热处理组织

利用Gleeble 1500热/力学模拟实验机,对40Cr钢进行了变形温度为710～1 050℃,变形速率为0.1～1s-1,变形量为0.7的热模拟单向压缩试验.分析了钢热变形组织.结果表明,该钢在950～1 050℃变形温度下,奥氏体发生了动态再结晶;710℃变形温度下,应变奥氏体加速铁素体析出.