低硬度离子渗氮件的返修

我厂剪板机、折弯机柱塞及活塞等摩擦偶件用40Cr钢制造,其技术条件为调质硬度269HB,表面离子渗氮处理,渗氮层深0.35～0.45mm,硬度≥500HV。使用LD—100型钟罩式辉光离子渗氮设备进行520℃ x 8h渗氮,炉压400～800Pa,电压700～900V,电流密度0.5～1mA/cm~2。由于离子渗氮炉温度均匀性差、准确测温困难,零件种类与装炉量不尽     

精密铸造零件表面渗氮的DOE分析

目前,渗氮工艺因其使精密铸造零件具有较好的耐磨性而被广泛应用于汽车领域。由于铸造零件本身的成型工艺致使零件表面粗糙度不良,零件经过渗氮热处理后出现表面硬度值偏低的情况,难以满足客户要求。通过试验验证的方法,首先解决了在表面粗糙度不良的情况下如何准确测量维氏硬度的问题;其次通过对渗氮层微观组织分析,确认表面硬度不良的主要原因;最后运用试验设计(DOE)方法,确认了产生白亮层疏松和扩散层氧化的主要因子,通过优化工艺提高了渗氮后零件的表面硬度。     

渗氮预处理对GCr15轴承钢性能的影响

研究了渗氮预处理对GCr15轴承套圈淬火组织、表面硬度、渗氮硬化层硬度的影响。结果表明:渗氮预处理后,套圈表面形成0.5 mm左右的硬化层,淬火后在不同回火温度下,套圈硬化层硬度均高于未渗氮套圈,渗氮预处理工艺可有效提高轴承钢套圈的表面硬度和回火稳定性。     

时效硬化渗氮齿轮钢及深层渗氮工艺

为了满足大型高速重载齿轮的要求,开发了一种时效硬化型渗氮齿轮钢20Cr Ni3Mn2Al及其深层离子渗氮工艺。材料在空冷固溶处理状态下硬度为283～332 HBW,可保证具有良好的切削加工性,采用520～540℃变温深层离子渗氮工艺处理后,表面硬度高,化合物层薄,硬度梯度平缓;表面以下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0.6 mm,基体硬度升至400～450 HV。可用于制造高速重载精密齿轮,部分替代渗碳齿轮,省去渗碳和油淬工序,简化了工艺,减少了畸变。     

不同渗氮时间下二段式真空渗氮后PCrNi3Mo钢表层的显微组织与性能

采用二段式真空渗氮工艺对调质态PCrNi3Mo钢进行表面改性处理,在渗氮温度及氮势相同的条件下,对比研究了强渗阶段和扩散阶段时间均为6 h以及强渗阶段时间为4 h和扩散阶段时间为8 h条件下试验钢表层的组织、物相组成、硬度及耐磨性能。结果表明:渗氮后试验钢表层物相为ε-Fe_2-3N相,2种渗氮时间下渗氮层的厚度分别为0.6,0.7 mm左右,表面硬度分别为660.3,581.3 HV,显著高于基体的360 HV;前者渗氮时间下渗氮层中化合物层致密性较差,微孔较多,渗氮层硬度过渡良好,在距表面距离大于0.3 mm时的硬度较高,渗氮层的摩擦因数和磨损量较低,磨损表面犁沟较浅,耐磨性能较好。     

氨合成塔冷管失效分析

采用金相、电子探针成分分析和显微硬度检测手段研究了断裂冷管段 ,同时进行现场硬度检测 ,说明断裂冷管形成了深度达 1mm的渗氮层 ,且由于渗氮致使氮化层严重脆化和开裂 ,同时氮化层在腐蚀氧化和冷热疲劳作用下 ,导致冷管表面形成了较深的冷热疲劳或氮化脆化裂纹 ,导致冷管的韧性降低 ,甚至断裂。建议严格控制合成塔的操作温度 ,定期检验塔内件承压元件的渗氮程度 ,以确保设备安全运行     

TC4钛合金低压渗氮研究

为了提高表面性能,对TC4钛合金进行低压渗氮处理。通过金相显微镜、X射线衍射(XRD)及显微硬度计分析了渗氮层的组织与硬度。结果表明,TC4钛合金经低压渗氮处理后,表面物相由Ti N、Ti2Al N、Ti3Al和α-Ti组成,渗氮温度较低时,渗氮层较薄,硬度较低,随渗氮温度升高,渗氮层厚度增加,表面硬度亦随之增加,温度为820℃时,表面硬度可达800~850 HV,硬化层深度为30μm~40μm,渗氮温度继续增加,渗氮层组织变得疏松,表面硬度开始下降。     

TB8钛合金表面间歇式真空渗氮层的组织与性能

对TB8钛合金进行800℃间歇式真空渗氮6 h,研究了表面渗氮层的组织、硬度、耐磨性能及耐腐蚀性能.结果表明:TB8钛合金表面间歇式真空渗氮层主要由厚度60～80μm氮化物层和厚度110～130μm氮扩散区组成,表层物相包括TiN、TiN0.3、Ti2AlN及α-Ti,表层硬度为800～850 HV,由表层至心部硬度缓慢降低,心部基体的硬度为250～270 HV;在相同条件下,间歇式真空渗氮处理合金的磨损质量损失为未渗氮合金的1/12,表面形成了浅而窄的磨痕,耐磨性得到显著提高;间歇式真空渗氮处理合金在HF和HNO3混合溶液中的腐蚀速率仅为未渗氮合金的1/153,表面未见明显腐蚀坑,耐腐蚀性能得到明显提高.     

基于38CrMoAl螺杆机筒基体硬度与渗氮层性能对应关系的渗氮层深度测定研究

针对38CrMoAl螺杆机筒渗氮层基体硬度控制问题,对38CrMoAl螺杆机筒基体硬度和渗氮层表面硬度、硬度梯度、深度测定等方面进行了研究,开展了38CrMoAl螺杆机筒渗氮层测量实例分析,建立了基体硬度与渗氮层性能之间的对应关系,通过基体硬度的形成机理与控制研究,提出了38CrMoAl螺杆机筒渗氮层基体硬度的控制范围和基体硬度宜设定的下限值。研究结果表明,基体硬度与渗氮层性能具有对应关系,基体硬度主要由调质硬度决定,基体硬度控制在250HBW~300HBW范围可解决渗氮硬度不足、渗氮层深度偏浅并改善渗氮层的硬度梯度,渗氮层深度测定中基体硬度下限值设定为250HV较适宜。     

碳氮共渗工艺的改进

本厂是生产自行车飞轮零件(见图1)的专业厂家,零件毛坯经冷挤成形或切削加工后进行碳氮共渗及随后的淬火、回火处理,处理后要求表面硬度75HRA以上,有效硬化层0.20～0.40mm。所用共渗及淬火设备为日本产UBE-600滴注式气体渗碳(渗氮)炉(箱式),原料气为甲醇、丙烷及液氮。经分析及现场生产试验,我们对原工艺进行了改进,提高了共渗速度,缩短了生产周期。     

钢气体渗氮产生的十种缺陷分析及对策

1.渗氮层硬度过低 原因 氮化钢成分不符;工件预先调质处理硬度过低;未除净渗氮件表面油污、脱碳层和氧化皮;使用新的渗氮罐及工夹具,或长期使用未退氮处理;第一段保温时NH_3分解率偏高,渗氮温度过高或渗氮箱内存在“触媒”物质引起,如H_2O对NH_3分解起“触媒”作用等因素。     

瓦楞辊热处理生产线技术的研制

该生产线系目前国内行业中唯一拥有的先进大型设备、属国内领先。可别直径小于400mm，长度为4米以下不同规格的瓦楞辊进行渗氮、感应淬火或复合热处理生产。经上述处理后的辊子具有表面硬度高、硬化层深、工件变形小等优点、生产工艺易于掌握、热处理件质量稳定。经过复合处理的瓦楞辊，其表面硬度可达到58～63HRC，有效硬化层深度≥6mm，处理后瓦楞辊轴。动线不直度≤0．5mm，其工艺技术和瓦楞辊的主要使用性能达到国内领先水平，填补国内空白，热处理件质量和寿命进入国际先进行列。主要设备：320KW、8KHz中频电源一台及配套工艺装备4…     

TC4钛合金表面低压渗氮层的显微组织与耐磨性能

为了提高TC4钛合金的表面硬度及耐磨性,对其进行了820℃×10h的低压渗氮处理;通过X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计及磨损试验机研究了表面渗氮层的显微组织与耐磨性能。结果表明:渗氮处理后,该钛合金表面形成了由表面氮化物层和次表面氮扩散层组成的渗氮层,其物相组成为TiN、Ti_2AlN和Ti_3Al;渗氮层的表面硬度为800~900HV,比基体的提高了近3倍,截面硬度随着深度的增加而下降;在相同条件下,渗氮后试样的磨损质量损失比未经渗氮处理的小,且随载荷的增加磨损质量损失增加更缓慢,耐磨性得到了极大的改善。     

气缸套高频感应加热淬火

CPG137—2气缸套为出口产品,其性能指标要求较高,零件淬火易开裂变形。气缸套外形形状尺寸如图1所示,材料化学成分见表1,技术要求为:φ137mm内孔经感应加热淬火后圆度≤0.10mm,涨大、缩小量不得超过0.01mm,并要保证有一定磨削量,淬硬层深度:0.80～2.30mm,表面硬度40～45HRC。     

GH696高温合金表面热处理工艺研究

从国外引进的燃压机组中的某阀套材料为高温合金10X11H23TMP,转化国内材料牌号为GH696,通过对该材料进行气体渗氮处理,用金相法测定渗氮层深度,并对渗氨层的形貌特征进行分析,结果表明,GH696合金渗氨层深度和渗氮时间符合抛物线法则,渗氨层与基体界线分明,没有明显的过渡层,渗氮层深度可达0.17mm,表面硬度可达到800HV.     

工艺参数对H13钢离子渗氮层性能的影响

利用离子渗氮妒对H13模具钢进行了离子渗氮处理，研究了不同温度及时间对渗氮层性能的影响。结果表明，随渗氮温度的提高，表面硬度先升高后降低，渗氯层厚度逐渐增加；随保温时间的延长，表面硬度逐渐降低，硬化层厚度逐渐增加；表面残留应力随着渗氮温度的提高和保温时间的延长均呈现升高趋势。另外，生产实践表明，渗氮后，模具使用寿命明显提高。     

气体氮化工艺探究

经气体渗氮后,专用渗氮用钢表面硬度可达50N载荷下维氏硬度1000HV（相当于洛氏硬度70HRC左右）,而且在600℃的温度下仍能保持高硬度和耐磨性。由于渗氮后零件表面可以得到更大的残余压应力,渗氮后疲劳强度也可大幅度提高。渗氮零件由于工艺温度较低（一般在480～600℃）,而且升温和降温的速度都较慢,处理过程中零件心部没有相变,因此变形很小。又由于渗氮变形主要是由渗氮层体积胀大引起,所以规律性强,     

低熔点合金在薄壁零件加工中的应用

1.零件分析 所要加工的活门壳体零件如图1所示,材料1Cr17Ni2,零件最大尺寸41.5mm×103mm、硬度28~35HRC;批量100件/月;要求零件加工后表面粗糙度值R a=1.6μm,小孔孔壁表面粗糙度R a=3.2μm,零件壁厚1.6mm,属于典型的薄壁类零件。     

精密冷挤零件的复合热处理工艺

某合资企业生产的洗衣机制动轮,为碗形内齿轮零件,零件简图如图１所示,它是由低碳钢（Ｃ：０．０８％～０．１０％）精密冷挤加工成型,经表面硬化处理后,不再进行机加工。表面硬化处理技术要求为：表面硬度ＨＶ＞５５０,硬化层深度０．３ｍｍ,硬化层硬度梯度平缓,工件变形满足规定要求（内花键用花键塞规检验）。厂方在国内委托几家单位进行了热处理协作加工,均未达到厂方技术要求,我单位受厂方委托,为其进行工艺试验及工艺优选。经过初步试验及检测,单纯采用渗碳、渗氮、氮碳共渗工艺都难以达到厂方技术要求。此工件采用中温渗…     

内齿圈渗氮层的脆性及耐磨性分析

针对内齿圈表面硬度、耐磨性以及疲劳强度不足的问题,在其表面渗氮以增强其表面性能.在对渗氮方式和气体渗氮设备及工艺进行说明的基础上,重点对渗氮温度、氮势、渗氮时间等参数对内齿圈渗氮层脆性和耐磨性的影响进行研究,对后续指导并提升内齿圈渗氮层的性能具有理论意义.