离子氮碳共渗与离子渗氮复合处理对45钢组织与性能的影响

为进一步提高渗层厚度及渗层性能,对45钢进行离子氮碳共渗与离子渗氮复合处理。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和光学显微镜对渗层厚度、物相组成、截面与表面硬度、渗层脆性进行了分析。结果表明,复合处理可使45钢获得比单一离子渗氮或离子氮碳共渗更快的渗速、更优的性能。相同的处理时间下,复合处理渗层厚度比单一离子渗氮或离子氮碳共渗大幅度增加,有效硬化层比单一离子渗氮增加约35μm,提高约1倍,同时渗层脆性显著降低。物相分析表明复合处理后化合物层中ε相和γ'相的相对含量发生了变化,即ε相增多,而γ′相减少。     

扩散期对离子碳氮共渗层的影响

对20CrMnTi和20Cr2Ni4钢进行了总时间相同但强渗／扩散比不同的离子碳氮共渗试验,通过光学显微镜,显微硬度计和剥层试样的化学分析对共渗层的组织特点,硬度梯度和碳,氮浓度分布进行了分析研究,试验结果表明,强渗／扩散时间比不同时渗层特征明显改变,当强渗／扩散比为1：1时,渗层显微组织,硬度梯度和碳,氮浓度分布均比较好,扩散时间不足时,渗层的次表层会出现硬度分布的低谷;扩散期太长,将出现最表面硬度低头的现象。     

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。     

真空压强对小模数花键离子渗氮性能的影响

小模数花键零件在离子渗氮过程中,经常出现齿根或节圆位置渗不上和渗层浅等问题。针对这一问题,选取典型转子类零件,通过在300、400、500、600、700 Pa的真空压强下,对其内花键进行离子渗氮试验。研究得出当炉内通入氩气,真空压强为600、700 Pa 时,能够保证内花键齿顶、节圆、齿根的渗层偏差控制在设计所要求的0.02 mm以内,同时显微组织和表面硬度也符合工艺要求。     

常用渗氮材料的调质硬度对渗氮层性能的影响

对于40Cr、35CrMo、38CrMoAlA等常用渗氮材料的不同调质硬度对离子渗氮渗层性能的影响进行了试验分析。结果表明，调质硬度控制在HB250—280范围，可解决渗氮硬度不足和渗层深度偏浅的问题，并可改善渗层的硬度梯度。     

离子碳氮共渗扩散期富化气浓度对渗层的影响

对18CrMnTi和20Cr2Ni钢进行了强渗／扩散时间为3：3的离子碳氮共渗试验,扩散阶段分别通入不同浓度的丙烷。通过光学显微镜和显微硬度计对扩散期不同丙烷浓度下渗层的金相组织和硬度分布进行了对比分析。结果表明,扩散期的丙烷浓度对渗层产生了显著影响。丙烷浓度太低,渗层表面严重脱碳,丙烷浓度太高,渗层表面将形成大量的碳氮化物,并在次表层出现硬度的低谷。     

304不锈钢低温离子渗氮和氮碳共渗工艺

在430 ℃对AISI304奥氏体不锈钢分别进行离子渗氮(PN)、离子氮碳共渗(PNC)和离子氮碳共渗加离子渗氮(PNC+PN)处理.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试样渗层的横断面形貌、渗层成分、相组成和力学性能.结果表明,AISI304奥氏体不锈钢在430 ℃进行硬化处理时,相对于PN处理,经PNC和PNC+PN处理可以获得更高硬度、更厚渗层,但表面耐腐蚀性下降,3种处理得到的渗层中C和N的最大含量分别出现在不同深度.     

20CrMnTi齿轮钢的稀土渗碳

以20CrMnTi齿轮钢为对象,研究了不同稀土添加量、渗碳时间和渗碳温度对渗碳速度和显微组织的影响。结果表明,20CrMnTi齿轮钢中最佳稀土添加量为5%⁸%。添加6%稀土后,渗碳层深度随渗碳时间的延长而逐渐升高。     

稀土添加量对20CrMnTi钢表面碳铌复合渗层组织及性能的影响

目的提高20CrMnTi钢表面硬度及耐磨性能。方法采用粉末包埋法在20CrMnTi钢表面制备了碳铌复合渗层。粉末渗铌剂组成为铌粉、氧化镧、氧化铝及氯化铵,渗铌温度为950℃,保温时间为5 h。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、能谱仪、X射线衍射仪及微动摩擦磨损试验机,研究了不同La_2O_3添加量条件下,碳铌复合渗层的硬度、厚度、组织、物相组成及摩擦系数。结果不同La_2O_3添加量条件下,复合渗层主要由NbC相组成,厚度为23~28mm,硬度为2250~2950HV0.5。随着La_2O_3添加量的增加,复合渗层物相组成变化不明显,渗层晶粒尺寸先增大后减小,厚度逐渐下降,硬度先上升后逐渐下降,摩擦系数基本是先上升后下降。稀土添加量(质量分数)为0.5%时,其摩擦系数较低。结论粉末包埋复合渗铌渗剂中,La_2O_3的最佳添加量为0.5%,能细化渗层晶粒尺寸,有利于提高20CrMnTi表面碳铌复合渗层的致密性及硬度。     

混合稀土对38CrMoAlA钢气体渗氮的影响

为了克服普通渗氮速度慢、周期长、渗氮层薄且脆性较大的缺点,研究了La、Ce、Pr、Nd混合稀土对38CrMoAlA钢的气体渗氮行为的影响,并对钢渗氮处理过程中的稀土催渗机理进行了探讨.研究发现:稀土能明显提高38CrMoAlA钢表面及近表面的硬度,而且稀土的作用在高温渗氮条件下比在低温渗氮条件下更明显,分析认为这是由于在稀土周围形成了氮原子气团造成的;但稀土的加入略减小了渗层厚度,这是由以稀土原子为中心的间隙原子气团的"土坝效应"造成的.     

稀土铈对5CrNiMo钢组织与冲击韧度的影响

研究在5CrNiMo热作模具钢中分别加入4种不同含量稀土Ce后,对组织和冲击韧度的影响,并在相同的热处理工艺条件下,与不添加稀土Ce的5CrNiMo钢进行对比.结果表明,稀土Ce加入量在适当的范围内能起到细化晶粒的作用,同时能够显著提高5CrNiMo钢的冲击韧度.     

热处理对20CrMnTi钢复合刷镀层性能的影响

论述了采用电刷镀技术在20CrMnTi合金结构钢表面制备Ni-P-SiC复合镀层的工艺条件,通过扫描电镜、X-射线衍射仪等技术研究了热处理温度对Ni-P-SiC复合镀层组织结构的影响。结果表明:随回火温度的升高,复合镀层发生了由非晶态向晶态的转变,析出与Ni相共格的第二相Ni3P,镀层的硬度增加,400℃达到最大值;回火温度继续高,由于晶粒的粗化,复合镀层的硬度逐渐下降。     

稀土在20CrMnTi钢渗碳过程中的作用

对稀土在20CrMnTi钢渗碳过程中的作用进行了探讨，结果表明，稀土能降低渗碳的激活能，有利于提高其渗碳速度。     

稀土Ce对管线钢在混凝土环境中腐蚀行为的影响

采用稀土Ce合金化的方法制备了4种不同成分的管线钢,考察了Ce元素对管线钢显微组织和在混凝土环境中耐腐蚀性能的影响,并对表面腐蚀产物进行了分析。结果表明,稀土Ce在管线钢中可以起到细化晶粒和净化除杂的作用;管线钢表面腐蚀产物主要为FeOOH、FeCl_3、FeS、FeO、Fe_2O_3和Fe_9S_(10);在管线钢中添加一定含量的稀土Ce可以提高管线钢的耐腐蚀性能,且当Ce添加量为0.045%时可以取得最佳的耐腐蚀性能。     

稀土在35CrMoRE钢离子渗氮中的催渗作用

对３５ＣｒＭｏ、３５ＣｒＭｏＲＥ钢进行离子渗氮、发现稀土钢渗氮层硬度提高,层深加厚,稀土元素具有明显的催渗作用,应用稀土钢可以较好地达到深层,快速离子渗氮的目的。本文还探讨了稀土元素对离子渗氮过程的催渗作用,提出了气团－通道模型。     

稀土对Q345钢渗硼层的影响及其催渗工艺研究

研究了在渗硼剂中添加氧化铈稀土对Q345钢渗硼层组织和厚度的影响,并通过正交试验法确定了催渗工艺。分析表明:适量地添加氧化铈稀土,可显著改善渗层组织,并能使渗层厚度增加10%以上。正交试验结果表明,最佳催渗工艺为:渗硼温度920℃,渗硼时间7h,氧化铈添加量为2%。     

稀土渗氮机理浅析

在稀土渗氮研究中,对于稀土的渗入形态,稀土在炉气中的反应,稀土渗氮的硬化机理,存在着许多不同的看法,还有待于深入研究。作者在众多学者研究成果的基础上,结合稀土的物理化学特性,和生产实践中所显示的现象,提出了稀土渗入的主要反应和渗入过程,并提出了稀土渗氮硬化机理。希望我们的这些观点、理念能引起业内专家的讨论和斧正,并对专业技术操作人员实施稀土渗氮的新工艺方法有所帮助。