预渗氮处理对20CrMnTi钢真空渗碳层耐蚀性能的影响

在真空渗碳前预先对20CrMnTi钢进行真空渗氮处理,采用OM、SEM和XRD研究了预渗氮处理对渗碳层显微组织及腐蚀形貌的影响,通过电化学测试和浸泡腐蚀质量损失来评价其耐蚀性能。结果表明,经过预渗氮处理的渗碳试样的渗层马氏体更加细小并且有大量渗碳体析出,耐腐蚀性明显提高,自腐蚀电流密度从1.3608×10^-5 mA·cm^-2下降到2.9817×10^-6 mA·cm^-2,自腐蚀电位由-0.7741 V提高到了-0.6672 V,其腐蚀速率和发生腐蚀的倾向大大降低,并且由质量损失得出的腐蚀速率仅为渗碳试样的一半。这主要是由于预渗氮+渗碳处理试样渗层细小的马氏体组织和渗碳体在腐蚀时会阻碍孔蚀的扩展从而降低腐蚀速率,并且渗层的氮原子会与溶液发生化学反应生成NH⁺₄及NO^-₂或NO^-₃,降低Cl^-对材料的腐蚀作用。     

38CrMoAlA钢稀土催渗真空氮化膜的耐蚀性能研究

采用稀土催渗剂(LaCl3)对38CrMoAlA钢进行真空氮化处理。对其渗氮层组织进行了金相观察及显微硬度测试,采用极化曲线对氮化前后试样的腐蚀行为进行了分析研究,同时利用盐雾腐蚀试验对真空氮化处理前后的试样进行加速腐蚀,用腐蚀增重对比分析实验组与对照组试样在盐雾环境中的腐蚀情况。结果表明:催渗剂(LaCl3)为0.15 g的真空渗氮试样,白亮层致密性较好,渗层深度达0.33 mm,具有最高的硬度值950 HV及平缓的硬度梯度,腐蚀速率最小,耐蚀性能最佳。     

未渗氮和渗氮38CrMoAl钢在盐雾环境中的初期腐蚀行为

目的 研究未渗氮和渗氮38CrMoAl钢在模拟海洋大气环境中的初期腐蚀特征和电化学腐蚀行为.方法 通过对未渗氮和渗氮38CrMoAl 钢试件进行盐雾试验来模拟其在海洋大气环境中的初期腐蚀行为,并对不同腐蚀周期后的试件进行表面形貌、腐蚀速率、FT-IR、动电位极化、电化学阻抗和微区电化学分析及研究.结果在盐雾试验中未渗氮试件由点蚀逐渐发展为均匀腐蚀,渗氮件始终呈现局部腐蚀特征,且渗氮件的腐蚀速率小于未渗氮件的腐蚀速率.未渗氮和渗氮试件的腐蚀产物中均含有Fe3O4、α-FeOOH、γ-FeOOH和δ-FeOOH,渗氮件腐蚀产物层中γ-FeOOH 的含量较低.未渗氮件的自腐蚀电流密度随腐蚀时间呈增大-减小-增大的趋势,容抗弧半径呈减小-增大-减小的趋势,腐蚀6 d 时,未渗氮件的自腐蚀电流密度为147.83 μA/cm2,腐蚀反应电阻为2103.6 Ω?cm2,此时试件的腐蚀速率最低,致密的腐蚀产物层阻碍了腐蚀溶液和氧气向金属基体的扩散过程.渗氮件的自腐蚀电流密度呈增大-减小的趋势,容抗弧半径呈减小-增大的趋势,盐雾腐蚀12 d 后,渗氮件的自腐蚀电流密度为35.76 μA/cm2,腐蚀反应电阻为3021.5 Ω?cm2,渗氮件腐蚀产物层对腐蚀速率的抑制作用出现得更晚.未渗氮件在盐雾腐蚀初期,表面SKP 电位差迅速增大,试件表面形成了明显的阴极区和阳极区,随后电位差保持平稳,试件表面腐蚀向均匀腐蚀发展.渗氮试件表面电位分散程度更大,局部腐蚀特征更加明显.结论 未渗氮件腐蚀产物层的保护性能随厚度的增加而增加,但随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物覆盖层不断增厚,由于内应力增加,腐蚀产物出现裂纹,使腐蚀产物层的保护性能下降.渗氮件在盐雾腐蚀初期起主要保护作用的是表面渗氮层,随着腐蚀的进行,渗氮层被逐渐侵蚀甚至出现裂纹,腐蚀产物层逐渐起主导作用.     

渗氮后氧化处理40Cr钢的耐蚀性能

通过盐雾腐蚀试验法,对不同温度渗氮+后氧化处理的40Cr钢试样及不同表面防护状态下的40Cr钢试样的耐蚀性能进行对比。结果表明,40Cr钢渗氮温度在560～580 ℃之间时,中性盐雾试验时间可达200 h以上;对渗氮后氧化处理后的40Cr钢试验件边缘保护及油封处理后,中性盐雾试验时间可达200 h,外观评级(R_A)为10。     

38CrMoAlA、40Cr钢经不同渗氮工艺处理后的性能研究

研究了38CrMoAlA和40Cr钢经气体渗氮、气体氮碳共渗、离子渗氮处理后渗氮层的组织、硬度、摩擦磨损和腐蚀性能。试验结果表明，38CrMoAlA钢渗氮层的硬度及在3．5％NaCl溶液中的耐蚀性能高于40Cr钢，但抗摩擦磨损性能不如40Cr钢。依气体渗氮、气体氮碳共渗到离子渗氮的顺序，渗氮层的抗磨损性能逐次提高，但抗腐蚀能力逐次降低。从钢的化学成分、渗氮层的硬度和韧性出发，对38CrMoAlA和40Cr钢渗氮层的性能差异进行了分析与总结。     

真空渗氮

渗氮处理通常指在低于钢的临界点Ac1,基体不发生相变的前提下,将活性氮原子渗入钢的表层,形成氮化物层的化学热处理工艺。氮化物具有高的硬度、热稳定性和弥散度。因而渗氮件能获得高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗回火软化能力以及抗大气和过热蒸汽的腐蚀能力,并降低缺口敏感性。如38CrMoAl钢渗氮后表面硬度可达1100~1200HV(68~72HRC),光滑试样抗疲劳强度提高20%~40%,缺口试样抗疲劳强度提高1~2倍,高硬度可在500℃下长期保持或在600℃短期保持。当前渗氮新工艺和新设备不断涌现,离子渗氮、真空渗氮、催化渗氮以及复合渗氮等已应用生产。     

不同表面处理的H13钢耐铝液腐蚀的对比分析

H13钢试样经真空热处理后,分别对其进行渗氮和碳氮硫共渗处理,然后浸入700 ℃高温熔融铝液中进行腐蚀试验,并对腐蚀前后试样的截面组织形貌、质量损失及相成分进行了详细分析。结果表明:渗氮试样与碳氮硫共渗试样的渗层界面结合方式相似,渗层光滑致密,与基体分界较为平整。碳氮硫共渗试样的表面化合物区存在Fe₃N、Fe₂N、FeS、Fe₃C相,其中FeS相是典型的密排六方晶体结构,且硬度较高;渗氮试样表面化合物区存在Fe₃N、Fe₂N相,渗层的表面硬度高于碳氮硫共渗试样。在相同的腐蚀条件下,真空热处理试样的质量损失为7.5 g,质量损失率为21.1%,渗氮试样的质量损失为4.1 g,质量损失率为11.2%,碳氮硫共渗试样的质量损失为0.8 g,质量损失率为2.2%。试样中的铁铝化合物呈锯齿状嵌入基体,厚度分别为184.75、88.56和35.88 μm;经铝液腐蚀后的主要化合物均为Fe₂Al₅,其中碳氮硫共渗试样由于S、C的加入,可与H13钢基体形成FeS和Fe₃C,表现出最佳的耐高温铝液腐蚀性能。     

离子渗氮温度对X80管线钢渗氮层在 3.5%NaCl溶液中耐蚀性能的影响

研究了X80管线钢在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明：经离子渗氮的样品,表面硬度显著提高,且随渗氮温度的升高而增加;渗氮层的耐蚀性明显优于基体材料,腐蚀电流密度降低一个数量级;腐蚀电位明显正移。当渗氮温度为450 ℃时,样品渗氮层由ε相和少量的γ '相构成,表面硬度约为810 HV,耐蚀性最好,腐蚀电流最小,约为0.56 μA/cm²,腐蚀电位最高,约为-214 mV。当渗氮温度为570 ℃时,样品渗氮层全部为γ '相,表面硬度约为930 HV,耐蚀性明显降低。离子渗氮温度显著影响X80钢表面渗氮层的相组成,引起表面硬度和耐蚀性不同。     

盐雾环境中40CrNiMo钢初期腐蚀行为及电化学性能演化规律

目的 研究40CrNiMo钢在模拟海洋环境中的锈层及电化学性能初期演化规律。方法 采用中性盐雾试验模拟海洋大气环境,通过光学显微镜、EDS、XRD等手段表征40CrNiMo钢内、外锈层微观结构及成分的变化。通过动电位极化、交流阻抗谱及微区电化学技术研究电化学性能的演化规律。结果 40CrNiMo钢在盐雾环境中由点蚀逐渐发展为均匀腐蚀,最大腐蚀坑深度的演化规律为d=87.787t^0.325,腐蚀动力学规律为ΔW=6.091t^0.738。盐雾4 d后锈层出现分层,7 d后内锈层显著增厚。黄色疏松外锈层主要成分为γ-FeOOH;黑色致密内锈层主要成分为α-FeOOH和Fe₃O₄,并且在与基体接触界面出现Cr元素富集。极化曲线与EIS测量结果具有较好的相关性,表明40CrNiMo钢的腐蚀速率先增大后减小再增大;而SKP测量结果显示,盐雾环境中试样表面迅速形成阴、阳极区,盐雾7 d后试样表面Volta电位由225 mV持续增大至884 mV,盐雾11 d后降低至609 mV。结论 盐雾1 d后锈层疏松多孔,为...     

渗氮温度对38CrMoAl钢真空感应渗氮层耐磨性能的影响

应用一种新型真空感应渗氮方法对38CrMoAl钢表面制备渗氮层,采用SEM、EDS、自动显微硬度测试、滑动干摩擦试验等测试方法探讨了渗氮温度对38CrMoAl钢渗氮层组织、硬度和耐磨性的影响规律。结果表明:渗氮层表面平整,白亮层、扩散层、基体之间过渡平缓;随着渗氮温度升高,扩散层厚度、渗层硬度、耐磨性均呈现先增加后降低趋势;渗氮温度为560℃时,渗层厚度达到最高值180μm,渗层硬度达到最高值1250 HV0.025;渗氮温度560℃、590℃时的渗层试样在摩擦试验过程中仅有轻微的磨粒磨损,耐磨性能最佳。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.