纯铁及结构钢快速气体渗氮工艺及机理研究

研究了纯铁及38CrMoAlA钢分别在500℃、0~0.4MPa压力和510℃、0~0.5MPa压力条件下的氨气渗氮行为。提高渗氮压力可显著加速气体渗氮动力学过程,纯铁在500℃和0.4 MPa下气体渗氮处理5h后渗氮层厚度(1160μm)可同比达到常规渗氮层厚度(205μm)的5倍以上,而38CrMoAlA钢经510℃和0.5 MPa压力下渗氮5h后的渗氮层厚度(400μm)几乎与常规渗氮50h所得硬化层厚度(440μm)相当。同时,纯铁及38CrMoAlA钢渗氮层中ε-Fe2-3N与γ′-Fe4N的相比例、氮势及表层硬度均随压力的提高呈现先增加后降低的变化趋势。提出了一种合金结构钢表面高强高韧渗氮层快速复合制备工艺(增压渗氮+冷轧)。与一段式常规渗氮及增压渗氮工艺相比,复合工艺处理表层硬度及韧性均较优良,尤其高剪切应力磨损条件下复合处理表层的耐磨性能最优,在20~600℃热循环处理10~300次条件下复合处理表层的耐热疲劳性能最佳。研究了42CrMo钢在既定的渗氮周期内(6h)以NH3为介质,530℃及不同压力循环次数条件下的气体渗氮行为。在渗氮温度和总时间相同条件下,循环压力气体渗氮样品化合物层随压力循环次数的增加逐渐减薄,渗氮层整体厚度随压力循环次数的增加逐渐增加,同时渗氮表层韧性随压力循环次数的增加逐渐增强。     

预氧化对1Cr11Ni2W2MoV不锈钢渗氮层质量的影响

为了研究渗氮前预氧化处理对1Cr11Ni2W2MoV材料制件渗氮层质量的影响,对调质后的试样在渗氮前进行不同预氧化处理和吹砂处理。目视观察预氧化薄膜颜色,采用金相显微镜和硬度计检测渗氮层的组织、深度、硬度和脆性等。结果表明：渗氮前对该材料在550℃下预氧化5～20 min,可以破坏不锈钢制件表面的钝化膜,使该材料制件渗层的硬度、深度及组织符合渗氮技术要求,且其渗层均匀性及渗氮速度均优于渗氮前仅进行吹砂处理的试样。     

一种高压气体介质压力仪表检定台的改进

针对某型高压气体介质压力仪表校验台使用中的问题进行讨论,结合压力计量实验室的实际工作需要,对高压气体介质压力仪表校验台的驱动供气单元进行功能改进,以提高高压气体介质压力仪表校验台使用效率;同时为高效经济的使用压缩气体,设计制作出高压气体回收再利用装置,以充分节省计量检定工作成本,提高压力计量工作的效益。     

H13钢气体氮化工艺参数的优化

运用正交试验法,研究H13钢气体渗氮工艺.以获得较高表面硬度和渗层厚度为依据,分析影响渗氮层结构和性能的主要工艺因素,确定出最佳工艺参数.采用光学显微镜及X射线衍射研究渗氮层的组织结构,采用显微硬度计测定化合物层的显微硬度.结果表明,影响渗氮层硬度和厚度的主要因素是渗氮温度和氛气分解率,最大渗层厚度为244.3μm,最...     

预氧化处理对聚醚酰亚胺基炭膜结构与气体分离性能的影响

以新型聚醚酰业胺预聚体一聚酰胺酸为前驱体,在空气中进行预氧化处理后经700℃炭化制备出炭膜.采用红外光谱(FTIR)、元素分析(EA)、X射线衍射(xRD)和气体渗透等测试手段对400℃、460℃和480℃温度下所制预氧化膜的化学结构、炭膜的微结构和气体分离性能进行了表征.结果表明:预氧化阶段,聚合物链发生了热分解和氧化交联反应,温度越高,热分解和氧化程度越高.炭化后,预氧化膜的交联结构演变成无定彤碳结构.预氧化膜的结构差异导致了炭膜的孔结构的不同,从而对炭膜的气体分离性能产生重要影响,其中经460℃预氧化处理后所制炭膜的O2渗透系数可达8.2×10-13(m3(STP)·cm)/(m2·s·Pa),O2/N2选择性达14.1.     

铝镁合金熔炼中气体保护法的动力学研究

在铝镁合金熔炼过程中,因为镁的化学性质活泼,导致合金的氧化、烧损现象十分严重,不仅降低了合金中镁的收得率,而且造成了巨大的经济损失.为了达到阻燃目的,国内经常采用熔剂法,而目前在国外用的较多的则是气体保护法.本实验对气体保护法进行了研究,建立了相应的动力学曲线规律,并对温度因素的影响进行了探讨,所得实验结论对生产实践具有一定的指导作用.     

5CrNiMo钢齿轮热锻模的工艺改进

对齿轮锻模进行了热处理工艺改进后,提高了锻模的硬度和综合机械性能,解决了5CrNiMo钢齿轮热锻摸,出现塌边、凹坑或型腔塑性变形、甚至裂纹的问题。     

南钢铌微合金化汽车后桥横梁用钢TL1114Nb的工艺改进

针对南钢联合有限公司热轧窄带钢厂在对汽车后桥横梁用钢TL1114Nb的研发过程中的遗留问题,即热轧带卷的通条组织性能均匀性、尺寸在公差范围内跳动大及为了能够进一步提高其强度,对原有的工艺状况进行调整及改进,井进行试生产,结果表明,该工艺改进方法改善了原有带钢通条性能较差的现象,同时进一步提高了其强度,更好的满足了用户的要求。     

改进A2／O工艺中优势聚磷菌的变化及其性能研究

采用平板分离技术、吸磷实验、生理生化实验,研究了稳定运行期,改进A2／O工艺中聚磷菌优势菌种的变化及其生理生化特性。试验结果表明：①在稳定工况下,活性污泥中聚磷菌分别为假单胞菌属、莫拉氏菌属、气单胞菌属、不动杆菌属、链球菌属、微球菌属,随着泥龄的变化,优势菌属也在变化,工艺磷的去除率与聚磷菌的数目和优势菌种有密切关系。②当泥龄为10d时,气单胞菌属成为反应器中的优势菌属,其占聚磷菌总数的39．7％,聚磷菌占整个反应器活菌数65．5％,在聚磷菌和反硝化聚磷菌同时作用下使工艺磷的去除率达到最好。     

40CrNiMoA钢激光淬火+氮化复合处理

对40CrNiMoA钢分别经激光淬火、气体氮化、氮化-激光淬火复合处理及激光淬火-氮化复合处理的硬化层深度及其表面硬度分布进行了比较分析。结果表明，在激光淬火-氮化复合处理中，激光淬火可使随后氮化处理的表层硬度提高100-200HV，硬化层深度可成倍增加；在氮化-激光淬火复合处理中，激光淬火可使预先氮化处理的硬化层深度有大幅度的提高，而表层硬度变化不大。     

38CrMoAlA和40CrNiMoA钢的临界氮势

本文钢箔称重法测量确定护氮势，用３８ＣｒＭｏＡｌＡ和４０ＣｒＮｉＭｏＡ钢的薄片进行饱和渗氮，根据金相组织中是否出现网状氮化物或白亮层组织，确定了两种钢在５１５℃气体渗氮时临界氮势均在０．３２％Ｎ～０．３９％Ｎ之是。     

Analysis of Magnetism in High Nitrogen Austenitic Stainless Steel and Its Elimination by High Temperature Gas Nitriding

Stable austenitic structure in medical stainless steels is basically required for surgical implantation. A weak magnetism was found in a high nitrogen nickel-free austenitic stainless steel for cardiovascular stent application. This magnetic behavior in high nitrogen stainless steel was investigated by optical microscopy, X-ray diffraction (XRD), electron probe microanalysis (EPMA) and superconducting quantum interference device (SQUID). The results showed that the magnetism came from the composition segregation of ferrite formation elements such as Cr and Mo in the steel and some δ-ferrites were locally formed during the pressurized electroslag remelting process. The magnetism of high nitrogen stainless steel could be eliminated by a proper high temperature gas nitriding (HTGN).     

普通碳素钢渗氮后的氢脆敏感性

为了研究渗氮处理对钢的氢脆敏感性的影响,对气体渗氮处理的普通碳素钢进行了拉伸试验,对其断口进行了扫描电镜观察和显微组织分析。结果表明:渗氮层发生了氢脆延迟断裂,未渗氮部位发生了韧性断裂;渗氮处理增加了钢的氢脆敏感性。     

37CrMoMn钢渗氮处理微观组织与性能研究

对37CrMoMn钢钻杆接头进行气体渗氮处理,采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、显微硬度计及磨擦磨损试验研究了渗氮层的显微组织、硬度及耐磨性能。结果表明：渗氮层厚达150μm,氮化形成的ζ-FezN相、ε-F-e3N相和Cr2N相等氮化物增强相,使表面硬度显著增加。渗氮层与基体材料相比摩擦系数显著降低,钻杆接头经过渗氮后,耐磨性提高了8倍。     

长庆油田渗氮套管的耐腐蚀性能研究

针对长庆油田油井套管腐蚀问题,采用并评价了真空渗氮工艺.该工艺处理套管表面形成氮化层,在不降低原有机械性能的前提下提高了表面耐磨、抗蚀能力.经室内、现场试验发现,渗氮管在长庆油井腐蚀情况下的耐腐蚀性能优良.此外,还就渗氮层在不同弯曲、拉应力条件下的微观表面变化对使用性能的影响进行了研究,确定了渗氮套管下井条件.并于2003年首次在2口井得以应用.该工艺为低产低渗透油田的防腐蚀研究提供了新思路.     

40CrNiMoA钢螺栓断裂原因分析

通过宏观检验、断口分析、金相检验、硬度测试及化学成分分析等方法对40CrNiMoA钢螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:螺栓的断裂性质为氢脆断裂,产生原因是螺栓制造过程中残留的氢含量过高所致。     

表面激光织构化复合盐浴渗氮改性304钢的摩擦学特性

为了较大程度上提高304钢在各工业领域的应用,采用M-DPSS-50半导体激光打标机在304钢基体表面刻蚀出直径及间距分别为269,131μm的点坑状织构,之后采用盐浴渗氮炉对织构化表面进行渗氮处理。分别采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜及显微硬度测试仪检测复合改性表面的化学成分、表面形貌及表面显微硬度;采用微机控制多功能摩擦磨损试验机测试复合改性表面的摩擦学性能。结果表明:织构化处理获取了规则的织构点坑表面,盐浴渗氮处理后表面的显微硬度达到574.27 HV1 N,大大高于304钢基体表面的222.58 HV1 N。渗氮光滑表面的抗磨减摩特性都显著优于304钢基体表面,而复合改性表面又都明显优于渗氮光滑表面,说明复合改性表面具有极为优异的抗磨减摩特性。     

Laser Gas Nitriding of Ti-6Al-4V Part 1: Optimization of the Process

A multi-variable test method, known as the Orthogonal Array, was used to optimize the parameters for the laser gas nitriding process (LGNP) to avoid surface cracking. Based on the fundamental requirement of a crack-free condition, the processing parameters were further optimized to improve the surface finish and to obtain a reasonable hardened depth. The effects of processing parameters have also been investigated with respect to the characteristics of the laser nitrided layer. Two types of lasers, i.e., CO₂ and Nd:YAG lasers were used. The CO₂ laser was operated in both the continuous as well as the pulse mode, while the Nd:YAG laser was used only in the pulse mode. A Nd:YAG laser in the pulse mode provided a better surface finish and lower cracking severity.     

取向硅钢表面氧化层的结构及其对渗氮的影响

采用场发射电子扫描显微镜(FESEM)和能谱仪(EDS)研究取向硅钢经过不同脱碳和保温时间后氧化层的演变规律及氧化层对后续渗氮的影响。结果表明:随脱碳时间的延长,氧化层逐渐变厚,期间伴随着片状SiO_2向球状SiO_2的转变,而且脱碳后增厚的氧化层更有利于渗氮的进行。氧化层的三层结构有利于渗氮的进行,其中层片状SiO_2对渗氮起主要贡献,而球状SiO_2层较厚时对渗氮有一定的抑制作用,且当氧化层全为球状SiO_2时,渗入氮含量明显减少。氧化层的结构对渗氮后在铁基体中形成的氮化物形态也有影响。