钢的渗氮变形

渗氮变形分两种：生成化合物层膨胀和扩散层内铁晶格膨胀形成的物理应变；以物理应变为基础的材料力学变形。由实验得到，物理应变引起的膨胀估计约占化合物层厚度的７０％，材料力学变形由扩散层铁晶格常数增加引起的，现应变的分布，约束的强度，不均匀渗氮的影响甚大。     

一种时效硬化钢的深层离子渗氮

对20CrNi3Mn2Al 时效硬化钢进行不同温度和不同时间的离子渗氮处理,优选出最佳渗氮工艺为520~540 ℃×50 h氨气变温深层离子渗氮处理,表层硬度高,化合物层薄,硬度梯度好,表面下0.1 mm处硬度大于900 HV,0.4 mm处硬度大于600 HV,渗氮层深大于0.7 mm,基体硬度为400~450 HV,可用于制造大型重载高速精密齿轮,部分替代渗碳钢,省去渗碳和油淬工序,简化工艺,减少变形。     

铁素体渗氮工艺模拟

纯铁的莱勒图被广泛用于选择合金钢的渗氮工艺。本文首次采用计算热力学来确定AISI 4140钢的莱勒图。研究表明,AISI 4140钢的莱勒图与纯铁的存在明显差异。对AISI 4140钢进行了渗氮试验,目的是验证计算热力学的预测结果。扫描电镜结果显示化合物层中存在两种相,利用透射电镜对化合物层与扩散层界面的研究结果证实了γ′-Fe4N和ε-Fe2－3（C,N）相的共存。这些试验结果与用计算热力学建立的AISI 4140钢莱勒图高度吻合。     

NiMnCo合金的气体渗氮

研究了合成金刚石用触媒合金的气体渗氮。结果表明，该合金经气体渗氮后，表面形成渗氮层，经Ｘ射线分析，渗层由含Ｎ的ｒ固溶体和ｒ＇－Ｍ４Ｎ组成。用该合金作为触媒合成金刚石可提高其强度，并随渗氮层厚度的增加强度也增加。     

新型渗氮钢的力学性能及渗氮特性

采用真空感应炉冶炼了低铝和无铝新型渗氮钢,研究了不同温度回火后钢的显微组织和力学性能.结果表明,在1000MPa强度级别下,试验钢的韧性明显高于常用的渗氮钢38CrMoAl.渗氮试验表明,在相同渗氮条件下,无铝试验钢渗层深度大、低铝渗氮钢的渗层硬度高,试验钢都具有较优良的综合渗氮性能.     

钢气体渗氮产生的常见缺陷分析及补救措施

气体渗氮是我厂常用的热处理方法，质量一直比较稳定。但在实际生产中也常有一些不尽人意的地方，如时常会出现渗氮后表面硬度低或硬度不均匀、渗氮层深度不够、渗氮层起泡剥落、渗氮层金相组织不合格等缺陷。因渗氮周期长，影响因素多，操作人员多，所以分析出现缺陷的原因比较困难。通过多年的生产实践，现将影响渗氮件的常见缺陷的产生原因及补救措施归纳如下。     

钢的渗氮低温淬火

提出一种能增加硬化层厚度的渗氮钢低温淬火技术,研究了硬化层的组织、涌氮温度和加热时间对２０ＣｒＭｎＴｉ钢的硬化层厚度的影响。实验结果表明,硬化层是由化合物层和马氏体层组成、适当的控制工艺参数,表面硬度能达到７００ＨＶ左右,硬化层厚度可达０．２０￣０．３０ｍｍ。     

一种中合金高碳钢的合金设计及试验

应用Fe-Cr-W-Mo-V-Si-Mn-Ni-C系相平衡热力学计算,根据Cr-W-Mo-V高碳合金钢中碳化物在不同退火温度下的变化规律,给出各温度下的钢中相结构和相成分;并根据不同奥氏体化温度下的基体成分,推导合适的热处理工艺,并预测淬火硬度和回火硬度,最终确定试验钢的最佳化学成分。结果表明,试验钢在830℃退火,析出碳化物由M23C6、M6C和MC三种类型组成,其尺寸为0.2~0.5μm;在880℃淬火,未溶碳化物平均尺寸0.33μm。该钢在890℃淬火硬度为65.8 HRC,240℃回火时硬度为62.4~63.8 HRC,具有较高的抗回火性。实践表明,高碳合金钢的合金设计计算与少量的试验结合可以达到预期的目的。     

Kinetics of plasma nitriding and renitriding of 3% Cr-Mo-V steel

Kinetic studies of plasma nitriding of 3% Cr-Mo-V DIN 39CrMoV13.9 steel were performed at 538, 510, and 483 °C. It was found that the process obeys a parabolic law of diffusion for total case depth and is slower than parabolic for effective case depth formation. The kinetics of renitriding was found to be a continuation of the preexisting case growth. Mathematical equations were developed for the relationships. Long exposure to the nitriding temperatures had a negative effect on the hardness of the steel.     

时效硬化型渗氮齿轮钢

研制成功一种时效硬化型渗氮齿轮钢20CrNi3Mn2Al,在空冷固溶处理状态下可保持良好切削加工性（硬度为283～332 HB）,在深层离子渗氮处理后表层可以达到900 HV以上高硬度,心部硬度保持400～450 HV(42～46 HRC),渗氮层深可达0.7～1.0 mm,可部分替代渗碳齿轮钢,简化了工艺,减少了畸变。     

马氏体不锈钢不同渗氮方法对比试验

采用离子渗氮、液体渗氮及气体渗氮对耐蚀耐热马氏体型热稳定不锈钢1Cr12Ni2WMoVNb进行表面改性,研究了不同渗氮方法下不锈钢的硬度、组织形貌、物相变化及脆性,并对3种渗氮方法下不锈钢的耐蚀性及耐高温磨损性能进行了比较。结果表明:3种渗氮方法均可大幅度提高不锈钢的表面硬度,且不同渗氮处理后不锈钢的渗层组织结构大致相同,但表面物相有所差异,离子渗氮后的表面物相主要为Fe₄N及少量CrN相,液体渗氮后为Fe₃O₄及ε相,气体渗氮后为Fe₃O₄、Fe₄N及少量ε相;3种渗氮方法均可提高不锈钢的耐磨损性能,特别是在500~600 ℃下的高温耐磨性得到了大幅提升,但不锈钢渗氮后的耐蚀性均有所降低。     

0.30C-Cr-W渗氮轴承钢的热变形特性

为了探究0.30C-Cr-W渗氮轴承钢的最佳动态再结晶条件和热变形机理,利用Gleeble3800热模拟试验机对试验钢进行了等温热压缩模拟试验,试验变形温度为750~1050 ℃,应变速率0.01~10 s^-1,变形量60%。结果表明,峰值应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增大,在应变速率为0.01∼0.1 s^-1,变形温度为950~1050 ℃时,发生明显动态再结晶;具有双曲正弦函数型的本构方程能较好地描述0.30C-Cr-W渗氮轴承钢的流变行为;0.30C-Cr-W渗氮轴承钢的形变激活能为442.022 kJ/mol。基于动态材料模型和流变应力数据建立了热加工图。通过热加工图及微观组织的观察确定了变形温度950∼1050 ℃,应变速率0.01∼0.15 s^-1为最佳热变形条件;变形温度750∼950 ℃,应变速率1.2∼10 s^-1为流变失稳区。     

温度对AISI304奥氏体不锈钢离子渗氮的影响

对AISI304奥氏体不锈钢进行脉冲电流辉光离子渗氮处理,在不同处理温度(480 ℃、520 ℃、580 ℃)下渗氮8 h后,获得了一定厚度的渗氮层.通过对渗层进行金相分析和硬度测试表明,随着渗氮温度升高,渗层厚度增大,显微硬度先增大后减小.综合温度对渗层厚度与显微硬度的影响,AISI304奥氏体不锈钢卡套辉光离子渗氮温度可采用520 ℃,渗氮后渗层厚度为90 μm,显微硬度为1317 HV0.1.     

电工钢渗氮的氮行为

利用场发射扫描电镜与辉光放电光谱,研究了经不同渗氮处理与等温退火后,氮在不同厚度层内的含量与氮化物析出的种类、形态及分布。观察了氮化物粒子在等温退火过程中的演变过程。结果表明,渗氮后氮化物主要沉积在样品表层。在随后等温退火过程中,表层的氮化物逐渐溶解并向内层扩散后重新析出。因此,尺寸细小的氮化物沿扩散层均匀的分布以稳定二次再结晶组织。     

氢气氛离子渗氮提高H13钢热疲劳性能

介绍了将氩气通入热作模具钢—H13钢的离子渗氮过程,用体视显微镜、光学显微镜、硬度计及X衍射分析仪等仪器．分析了氩气氛离子渗氮对H13钢渗层及其热疲劳性能的影响。结果表明：氩气能有效降低渗层的硬度梯度,提高离子渗氮H13钢的热疲劳性能。     

氩气氛离子渗氮提高H13钢热疲劳性能

介绍了将氩气通入热作模具钢—H13钢的离子渗氮过程,用体视显微镜、光学显微镜、硬度计及X衍射分析仪等仪器,分析了氩气氛离子渗氮对H13钢渗层及其热疲劳性能的影响。结果表明:氩气能有效降低渗层的硬度梯度,提高离子渗氮H13钢的热疲劳性能。