离子氮化对2Cr13钢冲蚀磨损性能的影响

对2Cr13不锈钢离子氮化后的冲蚀磨损性能进行试验研究，结果表明，离子氮化后，表面硬度的大幅度提高是其冲蚀磨损抗力显著提高的主要原因。     

离子渗氮对H13钢高温摩擦磨损性能的影响

首先对H13钢的等离子渗氮工艺进行优化,然后使用优化后的工艺处理H13模具钢,并对其进行高温摩擦磨损试验,研究了等离子渗氮对摩擦规律的影响,对磨损后的显微形貌进行了观察分析,对其磨损机理进行了探讨。结果显示:离子渗氮可以大幅度改善挤压模具钢的高温耐磨性。     

铸造H13钢的离子氮化、离子软氮化及其对热疲劳性能的影响

试验了用于铝合金铸模的铸造H13钢的离子氮化和离子软氮化以及渗层的热稳定性。用开缺口的试样试验比较了经与未经离子渗的热疲劳抗力,热循环条件为700℃(?)25℃,盐浴加热,水冷却。结果表明,经表面离子渗后由于提高了村料表面的回火抗力所以对抵制热疲劳裂纹的萌生有贡献。但表面渗层有一定厚度化合物层时裂纹的扩展迅速而产生龟裂,只有兼顾渗层的强度、硬度和塑性才能最终提高模具材料的热疲劳抗力。     

新型精铸热锻模具钢与H13钢高温磨损性能的对比研究

研究了新型精铸热锻模具钢的高温磨损性能,并与H13钢进行对比探讨高温磨损机理.结果表明：新型精铸热锻模具钢具有高的高温磨损性能,磨损率显著低于H13钢,仅为H13钢的1/3～1/5.高温磨损机理为氧化物疲劳剥落磨损,精铸热锻模具钢磨损磨屑为厚大块状,而H13钢磨损磨屑以条状为主.     

时间和粗糙度对4Cr5Mo2V钢离子氮化层高温磨损性能的影响

目的 提高4Cr5Mo2V钢离子氮化层的高温磨损性能.方法 以表面粗糙度(Ra)与氮化时间为变量,通过正交和单变量试验对4Cr5Mo2V钢进行离子氮化.使用显微硬度仪、光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、高温摩擦磨损试验机分别表征4Cr5Mo2V钢离子氮化层的表面硬度、显微硬度梯度、有效厚度、疏松度、物相及高温磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和光学轮廓仪对渗层微观组织及高温摩擦磨损试样的磨损体积、磨痕形貌、截面形貌进行分析.结果 氮化6 h时,渗层表面硬度及有效厚度均随粗糙度增加而增大,但疏松度均在3—4级,渗层质量差且高温磨损性能不佳;氮化10 h时,离子氮化效果与氮化6 h时相反,且Ra为1.05μm的试样氮化层逐渐减薄至200μm,渗层疏松度进一步增加至5级;当氮化时间达到14 h时,Ra为0.15μm的试样获得质量最优的氮化层,其渗层有效厚度为300μm,显微硬度梯度为5级,渗层疏松度为1级,该试样在高温摩擦磨损试验下,磨损率比Ra为1.05μm的氮化试样低64％,高温磨损性能显著提高.结论 随着氮化时间的增加,表面粗糙度的增大会造成4Cr5Mo2V钢离子氮化层的减薄及疏松度的增加,使其高温磨损性能变差.表面粗糙度为0.15μm的4Cr5Mo2V钢经14 h氮化后,离子氮化层质量最佳,渗层的高温磨损性能有效提高.     

离子渗氮压力对H13钢摩擦磨损性能的影响

研究了等离子渗氮压力对H13模具钢渗层组织、显微硬度和摩擦学性能的影响,对磨损后的显微形貌进行了分析,对磨损机理进行了探讨.结果表明:选择N2与H2的体积比为2∶ 1,渗氮温度为540 ℃,渗氮压力为1066 Pa的工艺条件,渗氮层厚度值最大,硬度曲线最平缓,摩擦因数低,磨损量最小,具有相对较好的耐摩擦磨损性能.     

钨和H13钢的耐铝液腐蚀-磨损性能与机理EI北大核心CSCD

通过铝液中的静态腐蚀,高温下的摩擦磨损和铝液中的腐蚀-磨损试验,对钨和H13钢的耐铝液腐蚀-磨损性能和机理进行研究。结果表明:钨在铝液中的平均腐蚀速率约为H13钢的1/14,在高温下的摩擦磨损性能与H13钢的相当,在腐蚀-磨损条件下钨的材料损失率仅约为H13钢的1/24,远远优于H13钢的耐铝液腐蚀-磨损性能。在腐蚀-磨损过程中,试验材料均发生了磨粒磨损,而钨的腐蚀-磨损表面生成的产物起到了很好的保护基体材料的作用。腐蚀和磨损的交互作用是造成试验材料在腐蚀-磨损条件下材料损失急剧增大的主要原因。     

38CrMoAl氮化钢表面改性层摩擦磨损性能研究

采用不同方法对38CrMoAl氮化钢进行表面改性以提高其耐磨性能,分别为N试样(物理气相沉积纳米类金刚石薄膜)、S试样(物理气相沉积TiBN涂层)、L试样(离子氮化处理得到氮化层)和A试样(阿可氮化处理得到氮化层).通过HT-600型摩擦磨损试验机测试了在干摩擦条件下四种试样的摩擦磨损性能,并用VHX-600K型光学显微镜对磨损后试件表面和横截面形貌进行观察和分析.结果表明:在本试验条件下,四种试样平均摩擦因数由小到大次序为:N试样＜S试样＜L试样＜A试样;偶件材料可以在较短时间在N试样和S试样表面形成,但在N试样表面可以稳定存在,L试样和A试样表面难以形成厚度均匀且稳定存在的转移膜;S试样磨损后局部区域出现轻微磨损现象,N试样磨损后改性层厚度均匀,改性层整体状态最好,L试样和A试样出现裂纹.裂纹扩展导致局部区域脱落严重.综合考虑N试样耐磨性能最好,其次为S试样、L试样和A试样.     

硅含量对新型铝锡硅合金摩擦磨损性能的影响

借助环－块式摩擦磨损试验机,在干摩擦及油润滑状态下,研究了含Ｓｉ量１％－５％的新型Ａｌ－１０Ｓｎ－Ｓｉ三相合金及传统的Ａｌ－２０Ｓｎ两相合金的摩擦磨损２性能及行为。     

Wear Properties of Plasma Nitrided H13 Steel at Room and Elevated Temperature

H13 steel was nitrided using a plasma surface alloying technique at the temperature of 570℃.The nitrided layers with different thicknesses and components were obtained by changing nitriding pressure.The microstructure and composition of the nitrided layers were evaluated by optical microscopy(OM)and X-ray diffraction(XRD).The wear properties of the nitrided layer against Al2O3 ball at room temperature using a ball-on-disc tribometer and against Si3N4 ball at elevated temperature using a HT-2001 abrasive wear test machine were investigated.The results show that the nitrided layers are composed of compound layer and diffusion layer at the pressure of 100 and 450 Pa.No obvious compound layer appears at pressure of 200 and 300 Pa.XRD analysis shows the nitrided layers are mainly composed ofε-Fe2-3N,γ’-Fe4N,α-Fe,Fe2O3 and Fe3O4 phases.The surface hardness of plasma nitrided H13 steel is about 1100HV0.050 doubled that of substrate.The room temperature friction coefficient of H13 steel is reduced and wear rate is decreased by nitriding at 200 and 300 Pa.Elevated temperature wear test indicates the nitrided H13 steel at the pressure of 100 Pa shows lower friction coefficient and wear rate which are reduced more than 6 times compared with that of H13 substrate.     

Low Temperature Plasma Nitriding of H13 Steel for Improved Surface Hardness

AISI H13 steel samples were plasma nitrided to improve their surface hardness using a locally developed combined reactor.Pre-ionized RFICP plasma was employed in combination with DC glow discharge and thermal emission source to achieve the nitride precipitates in iron-matrix under low sample temperature.Thick nitride layers over 150 microns could be realized with low RF power of 100 W under the processing time between 1-20 h and low sample temperature of 300℃.The gas mixtures of H2 and N2 were utilized while the processing pressure and the DC bias to the sample were maintained at 0.5 torr and 300 V,respectively.Scanning electron microscope(SEM),energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS),glancing incident angle X-ray diffractometer(GIXD)and Vickers hardness test were employed to characterize the properties of sample surfaces.Significant increases of surface hardness to over 1,000 HV were observed after treatment.     

H13钢铝合金压铸模的离子氮化

采用加氩渗氮和无氩渗氮两种离子渗氮方法,对用作铝合金压铸模材料的H13钢的热疲劳性能进行了比较.结果发现,无氩渗氮的化合物层对H13钢的热疲劳性能具有双重影响,一方面能推迟热疲劳裂纹的萌生,阻止热裂纹向基体内部扩展,另一方面表面裂纹直、宽、多,易于剥落并扩展快,因此,采用含化合物层的离子氮化处理H13钢铝合金压铸模应该慎重.     

不锈钢零件表面离子渗氮的研究与应用

不锈钢耐蚀性好,耐磨性差,在许多工况下推广受到限制。研究与实践证明,通过合理的选材,采用等离子渗氮处理,能更好地挖掘不锈钢的潜力,延长不锈钢零件寿命。     

奥氏体不锈钢高频高压低温等离子体渗氮

利用浸没式高频高压等离子体渗氮（ＩＨＨＰＮ）技术对ＳＳ３０４奥氏体不锈钢进行了低温渗氮处理。在３００℃×２５ｈ处理条件下获得了０３μｍ厚的高氮层。表面显微硬度较未处理的样品明显提高。ＸＲＤ分析表明,改性层内形成了膨胀奥氏体。认为大的有效电流密度是快速离子渗氮的关键     

离子渗氮化合物层物相调控对耐磨性的影响

目的探索化合物层物相与耐磨性的关系,并实现其有效调控,从而满足不同零部件的服役性能要求。方法选用常用渗氮钢38Cr Mo Al进行不同氮气比(15%、20%、25%)离子渗氮研究,渗氮温度为510℃,保温4 h。采用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机对渗氮后的显微组织、物相组成、截面硬度、耐磨性进行了测试和分析。结果在相同的渗氮温度下,调节氮气比可获得不同物相组成的化合物层。在渗氮温度510℃下,氮气比为20%时满足形成γ'相的临界氮势,从而得到γ'单相化合物层。氮气比达到25%时,满足形成ε相的临界氮势,渗氮层中γ'相形成,并动态转变成ε相,使ε相逐渐增多,形成ε+γ双相化合物层。结论 38CrMoAl经不同氮气比离子渗氮后形成了ε+γ'双相化合物层,在较小磨损载荷(200 g)下,具有更优的耐磨性。但在较大磨损载荷(400 g)下,氮气比20%获得的γ'单相化合物层试样磨痕较窄,摩擦系数较小,即在较大磨损载荷下,γ'单相化合物层比ε+γ'双相化合物层表现出更加优异的耐磨性能。该研究可为不同磨损服役条件的零部件离子渗氮工艺设计提供参考。     

H13模具钢离子渗氮层的组织与性能

利用10kW的等离子体气相沉积炉对H13钢进行了离子渗氮处理，研究了不同温度及时间对渗氮层组织及性能的影响。结果表明，采用合适的处理温度和时间，可以得到最佳的渗氮层化合物相组成及表面硬度，在保证一定的渗氮层深度条件下，H13钢的耐磨性能明显提高。     

铝及铝合金的等离子体渗氮研究进展

根据国内外近年来发表的有关铝及其合金等离子体渗氮的文献,讨论了渗氮工艺中存在的一些难题,并介绍了这方面的研究现状和进展情况。