喷砂预处理与离子氮碳氧硫复合工艺

按照不同共渗工艺参数,分别对38CrMoAl钢试样进行喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理和离子氮碳氧硫共渗处理.结果表明,喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合工艺有利于缩短共渗时间和降低共渗温度;在相同的共渗介质与共渗参数下,喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理的表面硬度可达913 HV0.2,渗层厚度大约为0.33 mm,比离子氮碳氧硫共渗分别增加了35％和43％;经喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理后耐腐蚀性增加.     

用空气和汽油进行离子氮碳氧多元共渗

研究了40Cr钢空气/汽油离子氮碳氧多元共渗工艺,利用光学显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪和扫描电镜分析了渗层组织、表面硬度、相组成和截面形貌,讨论了空气和汽油的比率对渗层组织、相组成及显微硬度分布的影响.试验结果表明,40Cr钢空气/汽油离子氮碳氧多元共渗是可行的;离子氮碳氧多元共渗的渗层硬度和厚度随着汽油/空气比例的增加而增加,试样表面的相组成随着气氛的变化而变化,并且氧能促进共渗.     

预热方式对3Cr13不锈钢氮碳氧复合渗层厚度及性能的影响

经淬火、回火处理后,对3Cr13不锈钢进行氮碳氧复合渗可提高其硬度和耐蚀性,研究了不同预热方式对该钢复合渗层硬度和耐蚀性的影响。结果表明：不预热直接进行氮碳氧复合处理后,3Cr13不锈钢渗层薄,且不均匀;经400 ℃空气炉中预热及氧化盐浴中预热后,渗层厚度较厚,且均匀。3Cr13不锈钢经复合处理后表层硬度大幅提高,400 ℃空气炉中及氧化盐浴中预热试样表层（距表面距离≤45 μm）硬度比不预热试样硬度高100～150 HV0.1。3Cr13不锈钢复合渗层耐蚀性由高到低为：400 ℃空气炉中预热、400 ℃氧化盐浴中预热、不预热。     

高浓度碳氮共渗在高速钢冷挤压模上的应用研究

本文主要对18Cr4V钢高浓度碳氮共渗后的渗层成份、显微组织、硬度分布、共渗时间对渗层深度的影响以及实际使用效果等进行了研究分析。结果表明,W18Cr4V钢制黑色金属冷挤压摸经高浓度碳氮共举直接淬火 低温回火后,可显著提高其表面硬度、耐磨性和抗咬合性能,使用寿命较常规热处理可提高4～5倍。     

45Cr钢氮气-甲烷离子氮碳共渗工艺研究

采用氮气-甲烷作为气源对40Cr钢进行离子氮碳共渗,研究了渗层的显微硬度分布、相组成以及耐磨性,结果表明:渗层由化合物层、扩散层和基体组成;表面渗层物相结构主要由氮(碳)ε化合物和Fe3C构成;试验电压600V时,渗层深度最大,但耐磨性最差;探讨了氮气-甲烷离子氮碳共渗机理.     

38CrMoAl钢循环等离子氮碳氧硫共渗工艺的研究

对38CrMoA l钢进行了常规等离子渗氮、循环等离子渗氮以及循环等离子氮碳氧硫共渗处理,研究这几种工艺对表面硬度、渗层组织、硬度梯度的影响。结果表明：循环等离子氮碳氧硫共渗有利于形成共渗元素进一步扩散的通道,加速共渗元素的渗入;综合表面硬度和渗层厚度,循环等离子氮碳氧硫共渗工艺明显优于常规等离子渗氮和循环等离子渗氮。     

乙醇在空气／乙醇离子氮碳氧多元共渗中的作用

研究了40Cr钢在空气/乙醇离子氮碳氧多元共渗过程中乙醇对化合物层厚度的影响.利用扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计对化合物层的微观组织结构和显微硬度进行了分析.试验结果表明:在空气/乙醇离子氮碳氧多元共渗中,随着乙醇流量的增加,化合层厚度先增加再减少,最表面硬度先增加再减少,过量的碳抑制ε相的生成.     

18Cr2Ni4WA钢真空碳氮共渗工艺试验

制定了一种18Cr2Ni4WA钢的真空碳氮共渗的热处理工艺,研究了该真空碳氮共渗工艺对18Cr2Ni4WA钢的微观组织和性能的影响。结果表明,18Cr2Ni4WA钢经真空碳氮共渗、高压气体淬火、深冷与低温回火后,表层微观组织为细针状马氏体,心部为板条状回火马氏体;表面残留奥氏体含量为9.19%(Vol.);试样表面硬度达到了901 HV0.2,有效渗碳层深度达到了1.3 mm。     

45钢淬火与氮碳共渗复合处理工艺

对45铜进行了淬火与氯碳共渗复合处理工艺试验和传统的氮碳共渗处理,分析了经两种工艺处理后45铜的显微组织及显微硬度。结果表明,45铜经淬火与氮碳共渗复合处理可获得更深的渗层及更好的渗层硬度分布,从而进一步提高了零件的耐磨、耐蚀性及疲劳强度、     

离子氮碳共渗及复合处理提高轧辊使用寿命的研究

采用氨气和丙酮作气源研究了４０Ｃｒ钢离子氮碳共渗和复全处理（离子氮碳共渗后再加热淬火回火）后的组织与性能,结果表明,离子氮碳共渗能大幅度提高表面硬度、耐磨性的抗咬合性能,复合处理不仅使表层得交厚的渗层深度、了的硬度梯度及残余应力分布状态,而且在较大负荷条件下显示出比离子氮碳共渗更优良的耐磨性和抗咬合性能。将试验结果用于轧辊,能显著提高使用寿命。     

多元共渗对W9Mo3Cr4V高速钢耐磨性及耐蚀性的影响

采用滴注式气体多元共渗技术将碳、氮、氧、硫、硼元素同时渗入W9Mo3Cr4V钢表面形成改性层,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:经多元共渗后,高速钢表层由氧化疏松层和多元共渗层构成;改性层硬度最高达到1200 HV0.1以上,干磨损条件下耐磨性较未共渗试样有较大提高,耐蚀性也明显优于未共渗试样。将此工艺应用到刀具的强化中能够有效地提高刀具的耐用性。     

低温离子硬化处理对AISI 420不锈钢组织与性能的影响

研究了低温离子渗氮、离子氮碳共渗和离子渗碳硬化处理对AISI 420马氏体不锈钢的显微组织、表面硬度、耐蚀性、耐磨性的影响。结果表明,离子渗氮、氮碳共渗和离子渗碳处理都可提高马氏体不锈钢的表面硬度;经不同工艺处理后的试样,除500 ℃×4 h渗氮工艺外,其他不锈钢试样表面的耐蚀性均未出现明显降低,当渗氮温度过高（500 ℃）时,由于CrN的析出使得渗氮层的耐蚀性显著下降;磨损试验的结果表明,离子渗碳处理后硬化层的耐磨性最佳。     

12CrNi3A钢零件的碳氮共渗

12CrNi3A钢轴承座需进行碳氮共渗,要求渗层深度0.55～0.65 mm,淬火后表面硬度82～85 HRA。采用井式渗碳炉对轴承座进行了碳氮共渗,温度840℃,渗剂为煤油加氨气。检验结果发现,轴承座渗层中有点状和网状黑色组织,这与炉气成分和氨气流量有关。热处理试验表明,碳氮共渗层中的黑色组织不能通过正火等热处理消除。对于要求高表面硬度的12CrNi3A零件,为避免黑色组织的产生和达到要求的表面硬度,应采用高碳势的气氛和控制气氛炉进行碳氮共渗。     

含0／5%C,1%Cr碳氮共渗钢的激光淬火

本文研究了５０ＣｒＶ４钢的碳氮共渗和激光加热淬火复合处理。在５７０℃经４或８小时碳氮共渗前进行正火或调质预先处理，获得了表面和截面的显微组织，表面层形貌，碳氮氧的浓度梯度和硬度一深度图。试说明激光淬火功率，扫描速度和离焦量与取得的显微组织及硬度分布之间的关系。     

20CrMnTi钢真空低压渗碳工艺及组织性能研究

研究了20Cr Mn Ti钢真空低压渗碳过程中渗碳温度和渗碳时间对渗层深度、渗层硬度分布和表面碳含量的影响,并分析了碳含量对渗层硬度分布的影响规律,比较了真空渗碳和气体渗碳两种渗碳工艺对盲孔结构的渗碳结果和渗层组织。结果表明,随渗碳温度的升高和渗碳时间的延长,渗层深度和表面碳含量增大,但表面硬度下降。碳含量对渗层硬度分布的分析结果表明,碳质量分数为0.78%时,渗碳层具有最高淬火硬度。对于盲孔结构,相较于气体渗碳,真空渗碳能显著减小渗层深度偏差,并改善渗层组织。     

非调质钢表面硬化处理工艺

试验用非调质钢为F35MnV、F38MnVS、F40MnVS、F45MnVS及F49MnVS铁素体-珠光体钢和F12Mn2VBS贝氏体钢。对这些钢进行了表面硬化处理试验。结果表明,铁素体-珠光体型非调质钢可采用气体渗氮、离子渗氮和气体氮碳共渗以提高其表面硬度和耐磨性,但贝氏体非调质钢氮碳共渗处理后,其冲击韧度从46.7 J降低到了35.0 J,故不宜采用该工艺进行表面硬化。此外,F40MnVS钢的高频感应淬硬层表面硬度和硬化层深度与45钢的基本相同,经渗氮处理的F35MnV和F40MnVS钢渗层的化合物层比40Cr、45和38CrMoAlA钢的薄,而扩散层较厚者厚,表面硬度比40Cr、45钢高,比38CrMoAlA钢低。经气体氮碳共渗的非调质钢具有良好的综合力学性能。     

20Cr钢变速器二轴表面碳氮共渗工艺改进

汽车变速器二轴的表面硬度是零件质量的主要指标.图1为变速器二轴的形状尺寸示意图,其材料为20Cr钢.要求零件表面硬度≥88 HR15N,心部硬度25～45 HRC,有效硬化层深度0-4～0-6 mm,金相组织检验按HB 5492-1991《航空钢制件渗碳、碳氮共渗金相组织检验标准》进行.零件的加工工艺路线为:锻件-预备热处理-机加工-碳氮共渗淬火、回火处理-清理抛丸-校直-精加工-装机使用.在可控气氛多用炉中对二轴进行碳氮共渗淬火、回火后检验发现,沿35-24 mm圆周表面硬度软硬不均,软的区域硬度为80～85 HR15N,有效硬化层深度只有0-276 mm左右,显然软带区域的硬度和有效硬化层深度均不合格,由此造成的返工率高达15%～30%.因此,控制碳氮共渗淬火、回火后的表面硬度,降低返工率是保证产品顺利进入大批量生产的关键.     

阴极溅射对35CrMo钢离子硫氮碳共渗层的影响

用氩离子对３５ＣｒＭｏ钢离子硫氮在碳共渗层进行了阴极溅射，通过金相观察，显微硬度测定，Ｘ射线衍射相结构分析，电子探针氮碳硫分布，分析了阴极溅射对离子硫碳共渗层的影响，结果表明，阴极溅使共渗层中ε相和γ′相减少，白亮层呈典型粒状晶形貌，沿渗层深度氮碳的分布变化，峰值下降，次表层氮碳含量增加，离子硫氮碳共渗与阴极溅射良好的匹配，可使共渗硬化效果显著，渗层厚度增加。     

含0.5%C、1%Cr碳氮共渗钢的激光淬火

本文研究了50CrV4钢的碳氮共渗和激光加热淬火复合热处理。在570℃经4或8小时碳氮共渗前进行正火或调质预先处理,获得了表面和截面的显微组织、表面层形貌、碳氮氧的浓度梯度和硬度一深度图。试说明激光淬火功率、扫描速度和离焦量与取得的显微组织及硬度分布之间的关系。当化合物区刚刚或几乎全部发生转变;出现的每一孔隙都还没有凝结成更大的洞穴;在细小的马氏体与在表面附近的残余奥氏体相连时;当细小的板条马氏体出现在扩散层;当碳、氮浓度在化合物区低,但在比化合物层宽的扩散层区域高时,这些条件方会产生最佳的淬火效果。这种复合热处理可很好地用于工业生产。     

气体氧-氮碳复合处理40Cr钢硬化层的组织及耐蚀性

对采用自主开发的气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ技术处理的40Cr钢的硬化层进行组织、硬度和耐蚀性对比。结果表明,经气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢白亮层厚度为17~22 μm,后氧化层厚度为3~5 μm,硬度最高达到573.0 HV0.025,有效硬化层厚度达到370 μm。由自腐蚀电位和自腐蚀电流密度测量可知,气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ处理的几乎具有一样的耐蚀性。