几种常用低温化学热处理渗层的抗咬合性能

采用Falex试验法,研究了几种常用低温化学热处理渗层的抗咬合性能,结果表明盐浴硫氮碳共渗、气体渗氮、气体氮碳共渗层具有优异的抗咬合性;离子渗氮及离子渗氮+低温电解渗硫亦可改善抗咬合性,各种渗层的抗咬合性均符合Bowden和Tabor理论。     

齿轮用钢稀土碳氮共渗层摩擦学性能研究

研究了稀土元素对齿轮钢碳氮共渗过程及其摩擦磨损性能的影响.结果表面:稀土对齿轮钢碳氮共渗过程有明显的催渗作用;稀土在碳氮共渗中渗入钢表面起微合金化作用改善了渗层组织;稀土碳氮共渗处理后的抗干磨损性能及抗滑动磨损性能均明显优于普通碳氮共渗处理.     

硫氮共渗后磨损粘着特性的研究

研究了高速钢经硫氮共渗处理后的耐磨性及抗咬合性，并与未经表面处理的试样进行了比较。通过对共渗怪组织及结构的分析，利用有关磨损粘着理论，探讨了共渗层对提高材料的耐磨性及抗咬合性的作用机理。     

35CrMo钢硫氮共渗层的摩擦学性能

目前,低温离子渗硫技术在石油钻杆丝扣上的应用还没有先例.应用离子渗氮与离子渗硫技术,在35CrMo钢表面制备了硫氮共渗复合层.采用自制的球-盘磨损试验机,在含铜润滑脂润滑条件下,对比研究了离子渗氮层与硫氮共渗层的摩擦磨损性能;采用白光干涉仪和扫描电子显微镜观察了表面改性层和磨损表面的形貌,利用纳米压痕仪测量了渗层的硬度和弹性模量,用X射线光电子能谱研究了磨损表面边界润滑膜的元素成分及其含量随深度的变化.结果表明,35CrMo钢经硫氮共渗处理后,表面比较粗糙,硬度较低,符合理想的摩擦表面要求;硫氮共渗层有了渗氮层的支撑,其减摩耐磨性能在低速低载下优于渗氮层,满足钻杆接头的使用性能要求.     

钛铝基合金离子碳氮共渗及其耐磨性的研究

为提高TiAl基合金的耐磨性及抗高温氧化性,利用渗氮在TiAl基合金表面形成氮化物,以提高耐磨性;渗碳形成致密且与基体结合牢固的碳化物层,提高抗高温、抗氧化性;将二者结合,采用辉光离子碳氮共渗的方法,研究了渗层的相结构组成、不同工艺参数对TiAl基合金离子碳氮共渗后渗层厚度以及表面硬度和耐磨性的影响.结果表明:TiAl基合金共渗层是由碳氮化合物层与过渡层组成的复合相结构;随共渗温度的升高和时间的延长,渗层厚度增加;与未经共渗处理的试样相比,表面硬度及耐磨性显著提高.X射线衍射结果显示,渗层主要由TiC,TiN,AlTi3,Al2O3等组成.     

离子硫氮碳共渗层硫化物组织分析及形成机理探讨

研究了离子硫氮共碳共渗层硫化物组织形貌特点与相结构，探讨了其形成机理，结果表明：共渗层硫化物组织形态与相结构随处理气氛硫热变化而变化。在气氛硫势不太高时，硫化支为以硫化物颗粒组成的疏松多层层状结构，内层硫化物为Ｆｅ７Ｓ８，外层为Ｆｄ１－ｘＳ，由内向外，颗粒变大。     

第4章 表面合金化

把一种或几种元素渗入基体金属(或合金),改变其表层成份和组织,并提高其使用性能的方法,称为表面合金化或化学热处理。化学热处理的原理以及在钢铁基体上渗碳、碳氮共渗、氮化、渗硼、碳氮硼三元共渗、渗硫、硫氮及硫碳氮共渗等,巳在本手册第44篇的化学热处理章中作了介绍。本章只着重介绍渗铝、渗硅、渗钒、渗铬、渗锌     

室温形变对20CrMnTi钢碳、氮共渗层抗磨损性能影响的研究

本文采用室温轧制形变量、碳一氮共渗温度、时间三因子二次旋转组合设计方法,着重研究了室温形变对20CrMnTi钢;碳、氮共渗层抗磨损性能的影响,并用微机进行数据的数学处理,推算出磨损失重量、室温形变量、共渗温度及时间关系的回归方程。结果表明:室温形变能明显提高共渗层的抗磨损性能,而且存在最佳形变量,对应最佳形变量磨损失重减小一半。本文还讨沦了适量室温形变改善和提高渗层抗磨损性能的原因。     

稀土元素对碳氮共渗过程中渗层碳氮浓度的影响

本文研究了稀土元素对碳氮共渗过程中渗层浓度的影响。试验结果表明,稀土可使共渗表层碳氮浓度有所提高,渗层深度增加。用电子探针能谱测出渗层沿表面的碳浓度分布曲线,从而进一步证实了稀土的活化催渗作用。     

用维氏硬度法测渗碳、碳氮共渗渗层深度的几点说明

HB5493—《航空钢制件渗碳、碳氮共渗渗层深度测定方法》已经颁布实施。HB5493是HB5023—《钢的渗碳、碳氮共渗、氮化层深度测定方法》中《钢的渗碳、碳氮共渗渗层深度测定方法》部分的修订版。内容上除保留原标准中高倍组织测定法、低倍组织测定法及断口测定法外,增加了用维氏硬度法测渗层深度,并且是推荐     

钢的稀土氮碳共渗技术研究进展

稀土元素对氮碳共渗渗层的硬度、耐磨性等性能的提高起到了积极的作用,稀土在氮碳共渗中的作用及相关机理有待进一步研究。通过参考现有国内外报道的试验及机理研究,对钢的稀土氮碳共渗的发展过程、类型及稀土的加入方式、在共渗过程中的作用机理、对渗层及基体力学性能的影响进行了综合分析和总结。对钢的稀土氮碳共渗存在的问题进行了探讨,并给出了一些建议。     

气体氮碳共渗中NH3和CO流量对低碳钢渗层组织及其性能的影响

通过调控气体氮碳共渗过程中的NH_3和CO流量来调控气氛中的氮化势和碳势,从而调控共渗层的微观组织和性能。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学分析仪研究了气体氮碳共渗过程中的NH_3和CO流量对低碳钢氮碳共渗层的微观组织结构及其性能的影响。研究结果表明:气体氮碳共渗气氛中,随着NH_3流量的增加,化合物层厚度增大但致密性降低;随着CO流量的增加,化合物层致密性逐渐增大,但渗层厚度先增大后减小。氮碳共渗过程中C的加入可抑制γ'相的形成而促进ε相的产生,过量的C会形成θ相,但是C的渗入对渗层腐蚀性能影响较小。NH_3和CO对氮碳共渗过程中的协同作用表现为,当NH_3流量增加时,可相应增加CO流量来获得较厚、致密、耐腐蚀的化合物层。     

高速钢刀具的氧氮碳共渗试验小结

高速钢刀具的氧氮碳共渗,我们过去曾称之为"氧氮化处理",是在含有水蒸汽和活性氮、碳原子的气氛中,在表面同时渗入氧、氮、碳的过程.它是一种复合了蒸汽氧化和气体软氮化的新工艺.氧氮碳共渗剂是浓度为30～50%的甲酰胺水溶液,采取滴入井式炉直接热分解的供气方式. 刀具经表面除油、去锈和盐、碱使之呈中性后,在回火温度作1～2小时的共渗处理,使表面形成深约0.03～0.05毫米而呈蓝灰色的氧氮碳共渗层.渗层具有较高硬度,无脆性,抗粘屑和耐腐蚀的性能,赋予了刀具高的耐用度和防锈能力. X射线衍射结构分析及金相检验示出,渗层由二层组成:外层为呈分层状的氧化物(Fe_3O_4和极少量的αFe_2O_3);内层为氮碳     

非重载齿轮的低温表面合金化

渗碳工艺面临歧化并分别向４种模式发展。大多数非重载渗碳件将改用中财质钢并采用硫氮碳共渗或ＬＴＣ－１等低温化学热处理。     

槽电压对纯铁表面液相等离子体电解硼碳氮三元共渗层摩擦磨损性能的影响

利用液相等离子体电解渗技术分别在340,360V和380V槽电压下对纯铁进行硼碳氮三元共渗(PEB/C/N)表面处理。分析纯铁表面PEB/C/N共渗层的形貌、成分、相组成和显微硬度分布。采用球-盘摩擦磨损仪评估槽电压对渗层摩擦磨损性能的影响,并分析渗层与ZrO_2球对磨时磨损机理。纯铁表面的PEB/C/N三元共渗层厚度随着放电电压升高而增大,最高硬度也相应增加。380V处理1h后硼碳氮三元共渗层中渗硼层和过渡层厚度分别达到26μm和34μm,渗层最高硬度可以达到2318HV。硼碳氮三元共渗层的磨损率仅为纯铁基体的1/10。硼碳氮共渗处理大幅度降低纯铁的摩擦因数和磨损率,但不同槽电压下制备的PEB/C/N共渗层的摩擦因数和磨损率变化较小。     

碳氮马氏体和含氮马氏体在回火过程中的硬度变化

测试了20Cr2Ni4A钢820C碳氮共渗层中的碳氮马氏体低温回火时的硬度变化和工业纯铁经680C氮碳共渗后渗层中的含氮马氏体回火过程中显微硬度的变化。     

20钢制纺织钢领C-N-RE共渗研究

为取代钢领生产厂家现行的碳氮共渗工艺,采用"无毒液体C-N-RE共渗"对20钢制纺织钢领进行了共渗试验,对共渗试样的显微组织、截面显微硬度、渗层碳浓度和稀土元素浓度进行了测定和研究。结果表明,经"无毒液体C-N-RE共渗"淬火后,20钢制纺织钢领的表面碳浓度大大增加,显微硬度大大提高,显微组织主要包含碳氮化合物、针状马氏体和残余奥氏体,稀土元素起到了良好的催渗作用。     

碳含量对AISI304奥氏体不锈钢离子碳氮共渗性能的影响

对AISI304奥氏体不锈钢进行了不同C2H2含量下的离子碳氮共渗,利用金相显微镜、辉光放电光谱仪、x射线衍射仪和显微硬度计测试了经碳氮共渗处理后试样改性层的截面形貌、渗层成分、相组成和力学性能.结果表明低温下离子碳氮共渗可以同时获得性能好的γc相和γn相,且最大含量分别出现在不同深度;气氛中C2H2含量为3%时,渗层厚度最大,表面显微硬度最大.     

45钢奥氏体氮碳共渗的组织结构及摩擦学性能

利用流体法研究了对４５钢铁素体及奥氏体作氮碳共渗处理的工艺；为便于比较，同时对４５钢进行了淬火＋低温回火处理。通过金相观察，显微硬度和Ｘ射线衍射分析，测定了两种氮碳共渗系数及耐磨性能，并使用轮廓仪测定了试样表面的粗糙度。结果表明，奥氏体氮碳共渗后试样表面的化合物层由两层组成，表层为Ｆｅ３Ｎ次表层为富含氮、碳的马氏体及奥氏全；而经铁素体氮碳共渗处理的试样，其表面的化合物层只有一层（由Ｆｅ３Ｎ及少量的     

室温形变和稀土元素对20钢碳、氮共渗的复合作用

本文研究了室温形变和稀土元素对20钢碳、氮共渗的复合催渗作用。试验结果表明,适当的室温形变和加入稀土元素对20钢碳、氮共渗有明显的复合催渗作用,可使860℃共渗时的渗层厚度增加达38%,并且复合作用的结果使渗层组织和显微硬度分布得到改善,从而有利于性能的提高。文章讨论了室温形变对稀土元素渗入的有益影响。