磨辊辊齿等离子弧Ni-Cr共渗研究

运用高能等离子体弧束在常压下快速扫描均匀涂覆镍铬合金渗剂的磨辊辊齿表面,对辊齿进行多元共渗和自激冷淬火复合强化处理,并对辊齿表面硬化层组织结构和性能进行了研究.结果表明,合金元素扩渗层达40 μm,整个硬化层深度为200～270 μm;合金化层硬度约为729.5 HV,淬硬层硬度为815.2 HV.辊齿表层硬度提高,硬度梯度分布合理,且齿有较好的韧性,可有效提高辊齿的耐磨性,延长辊齿使用寿命.     

等离子多元渗硼及渗层组织性能的研究

用高能等离子束在常压下快速挪描涂敷多元渗硼膏剂的４５钢管内表面,可实现多元渗硼及自激淬火,获得多元渗硼复合硬化层。用电子探针和透射电对硬化层的成分和组织结构进行了分析。结果表明,渗剂中所含硼、硅、３种元素以不同深化度渗入了材料内部,硬化层为隐针马多体及硼硅化合物。检测结果表明,硬化层具有较高的硬度及鸽蝗硬度制度,耐生和耐蚀性有明显提高。     

激光淬火预处理对40Cr钢离子碳氮氧硫共渗层组织与性能的影响

通过观察金相组织、测量表面硬度和渗层深度、检测耐蚀性等方法,研究了激光淬火预处理对40Cr钢离子碳氮氧硫共渗层组织和性能的影响。结果表明,激光淬火预处理缩短了离子碳氮氧硫共渗的时间,降低了共渗的温度。激光淬火预处理可提高共渗工件表面硬度及渗层深度,经激光淬火/离子多元共渗处理后,40Cr钢表面的ε-Fe2-3N相和FeS含量增多,Fe3C含量减少,可明显地改善其耐蚀性。     

怎样对渗碳工件进行检验?

正生产中对渗碳工件的主要技术要求是表面硬度,有效硬化层深度(渗层深度)和心部硬度。渗碳工件大多是在载荷较重的情况下服役,而且是关键零件,为了保证这些零件稳定可靠地工作,有时还要对心部组织、渗层组织和渗层硬度分布进行检验。1)表面硬度渗碳工件表面硬度与其耐磨性有密切联系,通常是用洛氏硬度计直接在工件表面测量.由于所加载荷较大,压痕较深,实际测出的是表层硬度的综合值。2)有效硬化层深度     

真空渗碳均匀性测试

测定了30CrMnTi钢试样在卧式双室真空渗碳炉渗碳并炉冷或淬火后的渗碳层深度、有效硬化层深度和表面硬度的均匀性。结果表明,按目标渗层深度1.0 mm真空渗碳和炉冷的试样,用金相法测定的渗层深度偏差≤0.10 mm。按目标渗层深度1～2 mm真空渗碳和淬火的试样的有效硬化层深度偏差≤0.10 mm。同炉次渗碳、淬火试样的表面硬度偏差≤1.5 HRC,不同炉次渗碳、淬火试样的表面硬度偏差≤2.5 HRC。     

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.     

40Cr表面低温气体多元共渗性能的研究

利用低温气体多元共渗技术将N、C、O元素同时渗入40Cr钢表面形成改性层,从而改善材料表面性能,得到高硬度,高耐磨性以及高的疲劳强度.用SEM检测了试样的金相组织及渗层厚度,结果表明经多元共渗后表面改性层由疏松层、白亮层、过渡层组成.白亮层的硬度最高,显微硬度为850HV.通过摩擦磨损试验表明,多元共渗后40Cr表面耐磨性能显著提高.     

瓦楞辊的表面强化工艺

研究了经渗氮、碳氮共渗后高频淬火处理后42CrMo及45钢瓦楞辊试样的表面组织和力学性能。结果表明,两种试样经渗氮加高频淬火处理后表层主要为氮化物和回火马氏体组织;碳氮共渗加高频淬火处理后试样表层组织主要为回火马氏体和有少量氮化物。45钢和42CrMo钢试样经过处理表面硬度分别达到740和800 HV0.1,经高频淬火处理后,试样表面硬化层有较好的硬度梯度。     

高频淬火和多元共渗处理对38CrMoAl钢性能的影响

以38CrMoAl钢为对象,研究了高频淬火、离子多元共渗处理以及二者复合处理工艺参数对材料性能的影响。对试样表面硬度与硬度梯度进行了测试及显微组织观察。结果表明:在频率20kHz、加热功率35kW、加热时间6 s时,38CrMoAl钢试样淬火效果最佳。经过高频淬火与离子多元共渗复合工艺处理试样表面硬度明显优于单一多元共渗处理的试样表面硬度,高频淬火可以显著提高渗氮效果。经过高频淬火预处理的试样,离子多元共渗(525℃保温6h)效果最好。     

AZ91D镁合金热扩渗涂层研究

用固体粉末热扩渗法,对AZ91D镁合金表面实施纯Al及Al-Ce共渗处理.通过扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱分析以及硬度测试和极化曲线测量,研究了扩渗涂层的组织和性能.结果表明,本方法可在镁合金表面获得连续、致密的表面渗层,渗Al及Al-Ce共渗层均能提高镁合金的硬度及耐腐蚀性,Al-Ce共渗层的硬度及耐蚀性明显优于渗纯铝.     

Microstructural characterization of plasma nitriding surface of sintered steels containing Si

The influence of the element Si in plasma nitriding treatment has been studied in the present work. The alloy was produced in a binary Fe-1.5% Si form in order to clarify the individual effect of this element on the characteristics of the nitrided layer. The plasma nitriding treatment has been carried out at 540°C for different time intervals. Results of microhardness, optical microscopy and scanning electron microscopy show that the presence of Si increases the hardness of the compound layer considerably and its penetration through the grain boundary. However, despite the increased hardening of the compound layer, grains very near the surface and covered by this layer show just a small hardening increase. This fact causes a heterogeneous hardening of the outermost nitrided layer. Deep in the diffusion zone, despite the presence of nitride needles, the grains did not show an excessive hardening increase.     

扫描速度对硼铸铁气缸套表面钨极氩弧硬化效果的影响

研究了钨极氩弧扫描速度对硼铸铁表面硬化效果的影响规律。结果表明：扫描速度增加。硬化层宽度、深度减小，而硬度提高，裂纹率增大；硬化层硬度沿层深的分布是从表及里由高而低，在过渡区下降缓慢；沿层宽的分布是层中心最高。向两侧逐渐降低，直至硼铸铁基体达到最低值；在保证不出现裂纹的条件下，硬化层表面的最高硬度值可达61．4HRC，硬化层最高显微硬度值可达1156．4HV0．1；硼铸铁材料采用氩弧热源淬火时。淬硬层与基体之间过渡区明显，硬化区组织为莱氏体，过渡区为马氏体、残余奥氏体和少量石墨。     

扫描速度对硼铸铁气缸套表面钨极氩弧硬化效果的影响

研究了钨极氩弧扫描速度对硼铸铁表面硬化效果的影响规律。结果表明：扫描速度增加,硬化层宽度、深度减小,而硬度提高,裂纹率增大；硬化层硬度沿层深的分布是从表及里由高而低,在过渡区下降缓慢；沿层宽的分布是层中心最高,向两侧逐渐降低,直至硼铸铁基体达到最低值；在保证不出现裂纹的条件下,硬化层表面的最高硬度值可达61．4HRC,硬化层最高显微硬度值可达1156．4HV0．1；硼铸铁材料采用氩弧热源淬火时,淬硬层与基体之间过渡区明显,硬化区组织为莱氏体,过渡区为马氏体、残余奥氏体和少量石墨。     

高速冷滚打成形花键表面加工硬化试验

以渐开线花键为研究对象,进行了高速冷滚打成形工件的显微硬度和扫描电镜试验,分析了同一工艺参数下花键不同位置表层硬度随深度的变化趋势,花键的表面硬化程度和微观组织随不同工艺参数的变化规律。试验结果表明:同一工艺参数下,齿顶、分度圆和齿根的表层硬度均随着与齿面距离的增大总体趋于减小,基体硬度为238.5 HV,花键表面形成明显的加工硬化层,齿顶处表面硬度值最小,且硬化层最浅;齿根部分表面硬度略低于分度圆处的表面硬度,硬化层达到1.5 mm;成形花键的表面加工硬化程度,在同一转速下,随着进给量的增大而上升,在同一进给量下,随着转速的增大而下降。     

激光表面淬火对铬钼铸铁组织和硬度的影响

采用TH-3DC3000型激光加工系统对铬钼铸铁进行了激光表面淬火处理,研究了不同激光功率和扫描速度对铬钼铸铁显微组织、表面硬度及硬化层深度的影响。结果表明,经激光表面淬火后,铬钼铸铁的组织由硬化区、过渡区和基体3个区域组成,硬化区组织为隐晶马氏体、残留奥氏体和球状石墨,过渡区组织为隐晶马氏体、珠光体和球状石墨,基体组织为铁素体、珠光体和球状石墨。在激光表面淬火未对试件产生过热影响时,激光功率的增大和扫描速度的降低均会提升铬钼铸铁的表面硬度和硬化层深度。在5 mm×20 mm的矩形激光光斑下,确定最优的参数组合为激光功率2300 W、扫描速度0.003 m/s,采用该参数组合对铬钼铸铁进行激光淬火处理时,表面硬度为760 HV0.3,硬化层平均硬度为724 HV0.3,硬化层深度可达1.4 mm以上。     

铬铝多元共渗层组织和性能的研究

用固体铝热法对碳钢和中低合金工具钢进行铬铝多元共渗，对其渗层组织，相组成，硬度及耐蚀性，抗氧化性等进行研究。结果表明：铬铝多元共渗的外层组织均由含铬的碳化物，金属间化合物组成，具有较高的硬度和较优的耐蚀性及抗氧化性；铝量影响共渗的扩散层，硅量影响共渗层的致密性和脆性，它们都能使共渗层层厚显著增加；扩散层主要由铝铁化合物组成，硬度较低，它们也具有优良的耐蚀性和抗氧化性。因此，碳钢或中低合金钢及热作模     

等离子改性工艺对含硼铸铁组织和性能的影响

针对柴油机气缸套磨损失效现象，采用高能等离子束在常压下快速扫描含硼铸铁气缸套内表面，对缸套内壁进行局部硬化改性处理，获得了高硬度淬火硬化层，分析了等离子改性对硼铸铁汽缸套表面组织的影响，研究表明，工作电流越大、扫描速度越低，硬化区表层残余奥氏体含量越少；在扫描速度不变的情况下，工作电流越大，硬化层深度越大、硬度越高；工作电流不变，扫描速度越低，硬化层深度越大、硬度越高。通过磨损实验对比，可知等离子硬化后的硼铸铁的耐磨性高于含硼铸铁基体，而含硼铸铁基体的耐磨性又高于灰铸铁。     

含Si量对Mullite纤维/Al-Cu-Si复合材料及其基体合金时效行为的影响

用挤压铸造方法制备了Mullite/Al Cu Si复合材料。用硬度 (HB)测试仪、差示扫描量热仪 (DSC)和显微镜研究含Si量变化和Mullite纤维对Al Cu Si合金时效硬化行为的影响 ;元素Si、Mullite纤维以及二者同时存在对Al Cu Si合金时效析出序列的影响。结果表明 :Si和Mullite纤维明显抑制了Al Cu合金GP区的形成 ;随着含Si量增加 ,Al Cu Si合金的时效硬化过程加快 ;Mullite纤维对Al Cu和Al Cu Si合金的时效硬化过程都具有加速作用 ,同时提高了基体合金的时效硬度 ,但相对而言 ,Mullite纤维对无Si的Al Cu合金的时效硬化加速作用更为明显一些。     

氩弧硬化对硼铸铁表面组织和性能的影响

采用氩弧重熔技术在硼铸铁表面进行表面硬化改性处理,研究了钨极氩弧硬化工艺参数对硼铸铁表面组织和性能的影响.结果表明,硼铸铁表面采用氩弧热源淬火时,淬硬层与基体之间过渡区明显,硬化区组织为莱氏体,过渡区组织为马氏体 残留奥氏体 少量石墨.氩弧硬化工艺参数对硬化层的深度、硬度和裂纹率影响较大,工作电流增加或扫描速度减小时,硼铸铁表面硬化层深度增加,硬度降低,裂纹率下降.在保证不出现裂纹的条件下,硬化层表面的硬度值最高可达64 HRC,硬化层显微硬度值最高可达1196 HV0.1,其耐磨性明显高于未经处理和经激光表面处理的硼铸铁.     

Ti6Al4V钛合金表面真空渗氧处理

目的在Ti6Al4V钛合金表层制备硬度高、耐磨性好的硬化层。方法结合真空技术,以高纯的O2为介质,在Ti6Al4V钛合金表面制备致密的渗氧硬化层,采用X衍射仪分析渗氧层的相组成,用金相显微镜观察渗氧层和磨痕组织,用显微硬度计测试渗氧层的显微硬度,用MM-U10A端面磨损试验机研究渗氧层的耐磨性。结果渗氧层物相主要由TiO_2、TiO、Ti_3Al及Al_2O_3组成,温度较低时,形成的渗氧层较薄,温度增加,渗氧层厚度迅速增加,硬度及耐磨性也随之增加。温度为760℃时,表面硬度为基体硬度的2.5倍以上,大于750HV,有效硬化层厚度达60μm以上,其磨损失重仅为未渗氧原样的1/4,表面磨痕细密,没有撕裂情况发生,渗氧层保持完整。温度继续增加,氧化物开始聚集长大,渗氧层组织开始变得疏松,硬度及耐磨性开始下降。结论 Ti6Al4V钛合金表面真空渗氧处理可显著提高其表面硬度,耐磨性改善明显。