施加直流电场的快速粉末渗铬工艺

通过在渗扩介质与被渗样品间施加合适参数的直流电场予以实现快速粉末渗铬.选择碳素钢(45钢和20钢)为研究对象,分析了直流电场对渗铬层显微组织、渗层厚度及温度场的影响,分析了施加直流电场条件下温度对渗层厚度的影响,并研究了施加直流电场快速渗铬获得的渗层的高温抗氧化性.结果表明,直流电场可降低粉末渗铬温度,显著增加渗速;可将常规粉末渗铬温度950～1100 ℃降低到850℃以下;加热温度为700～850℃时,通过施加合适的直流电场,渗铬层厚度可达到60 μm以上.直流电场不仅对试样有加热作用,而且在两极间形成温度差.快速渗铬新工艺获得的渗铬试样在700℃以下具有良好的抗氧化性能.     

交流电场对45钢粉末法铝硅共渗的影响

通过一对平行电极对45钢试样与渗剂施加交流电场,进行交流电场增强粉末法铝硅共渗。通过分析对比电场增强粉末法铝硅共渗与常规铝硅共渗渗层的厚度、组织、微区成分、相结构及抗氧化性能,研究电场对45钢粉末法铝硅共渗的作用特性。结果表明:交流电场能够显著促进粉末法铝硅共渗,渗层厚度和硅含量随电场强度增加而增加,渗层相结构也发生相应变化,当渗扩温度≥650℃、电场电流≥0.5 A时,富铝相消失;常规工艺700℃共渗4 h的渗层厚度仅约24μm,但在电流为0.7 A的电场作用下,可获得约100μm厚渗层;900℃循环氧化试验表明,电场铝硅共渗试样的抗氧化性能远高于常规铝硅共渗试样。     

45钢直流电场增强粉末法硼铝共渗特性

采用不同铝粉含量(0%~1.5%)的硼铝共渗剂对45钢于750 ℃进行直流电场增强粉末法硼铝共渗,并与相应常规渗扩及直流电场增强单一渗硼对比。通过X射线衍射、光学显微镜以及显微硬度测试等方法,观察分析位于直流电场中不同位置试样渗层的相结构、显微组织及硬度分布。结果表明,直流电场对粉末法渗硼、硼铝共渗均有显著促渗作用;直流电场增强渗扩渗层的形成特性不仅与试样位置及渗扩面位向有关,还与渗剂中铝粉含量有关,渗剂中铝粉含量由0增加至1.5%,负极试样面向正极侧与中间试样面向正极侧的渗层厚度先增加后降低,中间试样面向负极侧渗层厚度先缓慢增加然后大幅度增加,正极试样面向负极侧渗层厚度先增后降再增加。铝粉含量为0时,正极试样面向负极侧和中间试样面向负极侧渗层均为“锯齿状”单相Fe₂B,负极试样面向正极侧和中间试样面向正极侧由“锯齿状”FeB+Fe₂B构成。铝含量为0.3%时,各渗层均由双相“锯齿状”(Fe,Al)B和(Fe,Al)₂B构成; 渗层呈“锯齿状”特征时,硬度峰值在1400~1900 HV0.025。当铝粉含量≥0.5%时,由负极向正极,渗层“锯齿状”特征逐渐消失,各试样渗层表层逐步出现KAlF₄、AlF₃及Fe₃Si等相,渗层硬度显著降低,硬度峰值为450~1400 HV0.025。     

硼铬共渗提高3Cr13钢抗高温磨蚀性能

本文研究了3Cr13钢硼铬共渗层的组织和性能共渗层是由含铅量较高的(Fe,Cr)2B相组成.硼铬共渗处理可大幅度地提高3Cr13钢的表面硬度和抗高温氧化性能,可应用于在高温磨蚀环境中使用的热电偶保护套管上.     

稀土硼铬共渗工艺及渗层性能的研究

研究了４５钢、Ｔ１０钢固体粉末法稀土硼铬共渗工艺及渗层的耐磨性、耐蚀性和高温抗氧化性能。发现ＲＥ－Ｂ－Ｃｒ共渗速度低于ＲＥ－Ｂ共渗，但稀土对硼铬共渗有明显的催渗作用，其最佳浓度为３％；ＲＥ－Ｂ－Ｃｒ共渗层具有较高的表面硬度和较小的硬度梯度，和渗硼层相比，耐磨性和耐蚀性分别提高３倍，抗７００℃氧化性提高１０倍左右。     

TC4合金双辉等离子渗Cr高温氧化行为

研究了双层辉光等离子渗Cr对TC4合金650、750、850℃恒温氧化性能的影响。结果表明：渗Cr后,表面梯度合金层显著提高了TC4合金的高温氧化性能,Ti-Cr互扩散层可有效阻止氧向基体扩散。氧化过程中,Ti、Cr向外扩散形成TiO2/Cr2O3氧化膜,其形态与氧化温度有关。850℃氧化100 h后,渗Cr试样表面形成致密Cr2O3膜,恒温氧化性能优于NiCrAlY热障涂层。     

A3钢铬铝共渗及耐氧化性研究

本文以改善碳钢的耐氧化性和抗蚀性为目的，用粉末法对Ａ３钢进行了渗铬、渗铝和铬铝共渗。用光学显微镜和电子探针仪研究了加热工艺参数与渗剂成分对渗层厚度和成分的影响。结果表明，渗剂成分和９３％Ｃｒ，７％Ａｌ，经１１００℃，１６ｈ共渗处理后，渗层表面铬铝含量分别为１７％和８％，具有良好的耐氧化性和抗蚀性。     

包渗工艺制备TiAl合金表面Si-Y共渗层的组织和抗高温氧化性能（英文）

通过在1030,1080和1130℃下扩散共渗5h在TiAl合金表面制备Y改性的硅化物渗层,分析共渗层的显微组织及相组成,并对其高温抗氧化性能进行研究。结果表明:共渗温度对共渗层的组织有显著影响,在1080℃共渗5h所制备的共渗层由外向内依次为富Al的(Ti,Nb)_5Si_4和(Ti,Nb)_5Si_3表层、(Ti,Nb)Si_2外层、(Ti,Nb)_5Si_4和(Ti,Nb)_5Si_3中间层及γ-TiAl内层。1080℃共渗5h制备的共渗层在1000℃下具有良好的抗高温氧化性能,且渗层的氧化速率常数较基体的约降低了2个数量级。     

42CrMo钢锌铝共渗层的组织及性能

研究了42Cr Mo钢在不同锌铝共渗温度、共渗时间条件下共渗层的组织及性能。用金相显微镜、扫描电镜观察了锌铝共渗层的形貌及厚度;用X射线衍射仪分析了共渗层的物相组成;对比了纯锌渗层与共渗层耐蚀性。结果表明:在400℃下保温不同时间,渗层的厚度随时间的增长而逐渐增加;在不同温度下保温3 h时,渗层的厚度随温度的升高而逐渐增大;锌铝共渗的试样比单纯渗锌试样的耐腐蚀性能好,渗锌件出红锈时间为50 h,渗锌铝件为127 h,有效延长了耐盐雾腐蚀时间。     

直流电场对35钢盐浴碳氮共渗技术的影响

以35钢为材料,研究了添加直流电场盐浴碳氮共渗技术。该技术在碳氮共渗盐浴中通过在被渗样品间施加合适参数的直流电场予以实现。分析了渗层的显微组织及白亮层厚度,测量了渗层硬度沿层深的分布,并进行了物相分析。实验结果表明:直流电场可以显著提高碳氮共渗速度;在碳氮共渗温度575℃,保温50 min,添加强度为7.5 V的直流电场时,白亮层厚度可以达到18.4μm,约是常规盐浴碳氮共渗获得白亮层厚度的两倍;电场快速盐浴碳氮共渗后试样表面硬度达到730 HV0.01;同时对电场快速盐浴碳氮共渗机理进行了讨论。     

W18Cr4V低温盐浴硅铬共渗工艺及渗层性能研究

对W18Cr4V钢试样离子渗氮后在900℃以下进行盐浴硅铬共渗，分析了复合渗铬层的成分、组织、相结构和力学性能，并将硅铬共渗试样与单纯渗铬试样进行了耐磨性对比实验。结果表明，低温盐浴渗铬中添加硅能够增加铬的扩散速度，有效增加渗铬层厚度，提高渗铬层硬度、耐磨性，从而获得更佳的渗铬效果。     

3Cr2W8V钢粉末钛铬共渗的研究

研究了３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢粉末钛铬共渗的渗剂、工艺参数及其对共渗层的影响，结果表明，共渗温度等工艺参数对共渗层的影响遵循扩散的一般规律，１０００℃保温４ｈ条件下，能得到较佳的共渗层，３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢钛铬共渗层的相结构为（Ｃｒ，Ｆｅ）７Ｃ３和Ｃｒ７Ｃ３，其表面硬度可达１６８２－１９５０ＨＶ０．１，耐磨、抗氧化、耐腐蚀性能均有显著提高，共渗试样可进行热处理，以提高基体性能。     

载荷对铬-铝共渗层摩擦学性能的影响

为了提高TC21钛合金的摩擦学性能,采用双辉等离子渗金属技术对其进行了铬-铝共渗。采用SEM和EDS分析了渗层的显微组织和成分,并测定了硬度。在室温下,采用GCr15钢球作摩擦副,研究了330 g、530 g和730 g载荷下渗层和基体的摩擦性能及其磨损机制。结果表明,铬-铝共渗层的厚度约为35μm,平均硬度为1 100 HV0.1,约为基体的4倍。在3种试验载荷下,渗层的摩擦因数和比磨损率均比基体的低。在重载荷下,TC21钛合金基体的磨损机制为磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损,而共渗层则是以磨粒磨损和氧化磨损为主。     

Q235钢铬铝共渗及耐高温氧化性

为提高Q235钢的耐氧化性和耐蚀性，进行了渗铬和渗铝，在此基础上进行了铬铝共渗。用光学显微镜、透射电镜和电子探针研究了渗层的显微组织、相结构及成分分布．结果表明，渗剂成分为93％Cr、7％Al时，经1100℃×16h共渗后，渗层表面铬、铝含量分别为18％和8．2％；表层组织为（Cr，Fe）23C6＋AlFe3C0.69，里层为α－Fe（Cr，Al），渗层具有较高的耐高温氧化性和抗蚀性。     

钒铬复合渗的研究

应用光学显微镜、显微硬度计、扫描电镜、电子探针和Ｘ射线衍射仪研究了Ｔ１０、４５、３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ、９ＳｉＣｒ和ＧＣｒ１５钢在固体渗钒后，再进行盐浴渗铬的复合渗层的组织结构和性能。结果表明，钒铬复合渗层的厚度显著高于单渗钒层与钒铬共渗层。复合渗层具有高硬度、高耐磨性、高耐蚀性和抗高温氧化性等优良的综合性能，并可通过调整工艺改变复合渗层中渗钒层与渗铬层硬度的比例，来满足工件不同使用性能的要求。     

钛铝基合金渗硅层结构及抗高温氧化性能初探

研究了钛铝基合金固体渗硅后的渗层结构、抗高温循环氧化性能。结果表明：钛铝基合金固体渗硅后表层形成主要由Ti5Si3、Al3O3和Al3Ti、TiSi2、Si构成的复合渗层，该复合渗硅层有效阻止了高温氧化过程的进行，显著提高了钛铝基合金的抗高温循环氧化能力。     

镀锌20钢板铝硅共渗工艺和性能

采用膏剂法对镀锌钢板进行铝硅共渗，对渗层组织和不同深度处的元素含量进行了分析，研究了加热时间、温度与渗层深度的关系，并进行了耐腐蚀试验和抗高温氧化试验。结果表明：共渗钢板的耐腐蚀性和抗高温氧化性与碳钢和不锈钢相比有明显的提高。     

硼铬稀土共渗层与渗硼层粘着磨损特性的对比研究

研究了45钢固体硼铬稀土共渗层和渗硼层的粘着磨损特性,并对磨损机理进行了探讨。结果表明：硼铬稀土共渗层具有良好的抗咬合性和减摩性,其原因是共渗层的高温抗压强度高、表面氧化物膜致密并且与渗层的结合强度高。     

Ti6Al4V合金双层辉光离子钴铬共渗层的高温抗氧化性能

针对Ti6Al4V合金高温抗氧化性差的问题,采用双层辉光离子技术进行钴铬共渗并对渗层高温抗氧化性能进行研究.结果表明,渗层组织均匀、致密、无裂纹,由沉积层、过渡层和扩散层构成,与Ti6Al4V合金基体间呈冶金结合;钴铬共渗层的高温氧化质量增加明显低于基体,其主要原因是渗层在高温氧化后生成组织致密的Cr2O3,有效地阻止了基体的进一步氧化,从而显著提高了Ti6Al4V合金表面高温抗氧化性能.     

渗硼处理对H13钢碳化铬覆层抗铝液侵蚀性能的影响

将未处理H13钢、热反应扩散(TRD)法渗铬试样及铬硼复合渗(TRD渗铬+TRD渗硼)试样浸入熔融铝液进行热浸铝试验。对渗铝试样截面进行显微观察及渗铝层定点成分分析。结果表明:相同热浸铝条件下,单一碳化铬覆层的浸铝层厚度与未处理H13钢相当,即单独渗铬并不能提升H13钢抗铝液侵蚀能力。而硼铬复合处理试样浸铝层厚度为单一碳化铬覆层的67%,渗硼处理的应用能够有效提高TRD碳化铬覆层抗铝液侵蚀能力。试样经热浸铝后渗铝层Fe-Al金属间化合物成分主要为Fe₂Al₅。