等离子体源渗氮2Cr13马氏体不锈钢的耐磨与耐腐蚀性能

对2Cr13马氏体不锈钢进行450℃×6h的等离子体源渗氮处理,对比研究了渗氮前后该钢表层的显微组织、物相组成以及耐磨和耐腐蚀性能。结果表明:渗氮后不锈钢表层形成了厚约18μm,由αN、ε-Fe3N和γ′-Fe4N组成的化合物层,以及组织明显细化的氮扩散层,氮原子渗透深度达20μm;渗氮后不锈钢的表面硬度高达1 350HV,摩擦因数低于未渗氮处理的,磨损机制由未渗氮处理的黏着磨损转变为氧化磨损,耐磨性能明显高于未渗氮处理的;在质量分数3.5%NaCl溶液中,未渗氮不锈钢的阳极极化曲线仅呈现活化溶解特征,渗氮后则呈现活化溶解、自钝化和点蚀击穿特征,且自腐蚀电位提高至-104mV,耐腐蚀性能显著提高。     

TC4钛合金低压渗氮研究

为了提高表面性能,对TC4钛合金进行低压渗氮处理。通过金相显微镜、X射线衍射(XRD)及显微硬度计分析了渗氮层的组织与硬度。结果表明,TC4钛合金经低压渗氮处理后,表面物相由Ti N、Ti2Al N、Ti3Al和α-Ti组成,渗氮温度较低时,渗氮层较薄,硬度较低,随渗氮温度升高,渗氮层厚度增加,表面硬度亦随之增加,温度为820℃时,表面硬度可达800~850 HV,硬化层深度为30μm~40μm,渗氮温度继续增加,渗氮层组织变得疏松,表面硬度开始下降。     

工艺参数对H13钢离子渗氮层性能的影响

利用离子渗氮妒对H13模具钢进行了离子渗氮处理，研究了不同温度及时间对渗氮层性能的影响。结果表明，随渗氮温度的提高，表面硬度先升高后降低，渗氯层厚度逐渐增加；随保温时间的延长，表面硬度逐渐降低，硬化层厚度逐渐增加；表面残留应力随着渗氮温度的提高和保温时间的延长均呈现升高趋势。另外，生产实践表明，渗氮后，模具使用寿命明显提高。     

H13渗氮后的性能研究

以热作模具钢H13为例对其实施离子渗氮工艺进而研究其性能变化。对采用不同渗氮温度和不同渗氮保温时间进行离子渗氮处理后的H13模具钢样品进行了实验,当渗氮温度为500℃、保温时间为8 h时性能最佳,其表面硬度为1 250HV,渗氮层厚度为241μm。     

离心式压缩机齿轮的快速深层等离子渗氮

采用快速深层等离子渗氮工艺对离心式压缩机齿轮进行表面处理。利用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、努氏显微硬度计、微摩擦磨损试验机和扫描电镜对渗氮层进行分析。在510℃温度下等离子渗氮15h和20h后,渗氮层的厚度分别为341.25μm和502.33μm。渗氮层是由化合物层和扩散层两部分组成的,其中化合物层随渗氮时间的增加由ε-Fe2-3N+γ′-Fe4N双相层逐渐转变为γ′-Fe4N单相层。由于渗层中氮化物的强化作用,经过等离子渗氮处理的试样表面硬度升高,摩擦因数减小,磨损体积显著降低。渗氮层的磨损机制以粘着磨损为主。在保证芯部具有良好韧性的基础上,快速深层等离子渗氮处理能够显著提高齿轮的表面硬度,改善齿轮的耐磨损性能。     

渗氮工作气压对H13钢离子渗氮层组织及性能的影响

采用自制的LD-650型直流等离子体增强化学气相沉积炉在不同渗氮工作气压下对H13钢进行了离子渗氮处理,研究了工作气压对该钢渗氮层组织及性能的影响。结果表明:渗氮工作气压显著影响渗氮层的厚度,随着工作气压的升高,渗氮层中化合物层厚度呈现先增加后减小的趋势,在1066Pa下达到极大值9μm;工作气压对渗氮层表面硬度影响较小;随着工作气压的升高,化合物层的ε相和γ′相均增加,在1 066 Pa时其体积分数达到最大,分别为37.1%和35.7%;在试验条件下,工作气压为1 066 Pa下得到的渗氮层性能良好。     

H13钢表面不含白亮层的渗氮层制备及其耐磨性能

采用等离子氮化技术对H13钢进行离子氮化,通过改变渗氮气压和温度得到不同成分和厚度的渗氮层,用光学显微镜和X射线衍射仪分析了渗层的组织及物相组成,借助球-盘磨损试验机对渗层在大气环境下与Al_2O_3球对磨时的摩擦学性能进行了研究。结果表明:渗层主要由ε-Fe_(2-3)N、γ′-Fe_4N和少量α-Fe、Fe_2O_3、Fe_3O_4相构成;渗氮温度为510℃时没有形成明显的渗层,渗氮温度为570℃、气压为200,300 Pa和渗氮温度为540℃、气压为100 Pa时渗层只有扩散层,而在其他条件下渗层由白亮层和扩散层组成;氮化后表面硬度为1100～1200 HV,较基体增加1倍左右;在温度为570℃、气压200 Pa制备渗层的摩擦因数比基体大幅度降低,磨痕宽度变窄,比磨损率明显降低,耐磨性明显改善。     

提高不锈钢离子渗氮质量

离子渗氮作为一种节能的和清洁的热处理工艺,在我国获得了迅速发展,其应用领域还在不断扩大。由于离子渗氮能直接去除不锈钢表面的钝化膜,并易于实现局部渗氮和较容易控制氮势,在不锈钢表面强化方面显示出较大优越性。不锈钢表面强化已成为离子渗氮工艺应用的一个重要方面。 众所周知,经离子渗氮处理后不锈钢的表面硬度、耐磨性和抗擦伤、抗胶合能力有大幅度提高。但是,如若处理不当,容易发生表层剥落、硬化层(渗氮层)厚度不均匀以及耐腐蚀性能大幅下降等质量问题。耐热钢也有类似情况。本文根据近年来发表的研究结果,就这些问题进行分析讨论。     

影响不锈钢渗氮质量的原因分析及防止措施

我厂不锈钢(特别是1Gr17Ni2)的渗氮质量多年来一直不很稳定,经常出现点蚀、发红、脱皮、渗氮层浅等现象,甚至出现渗氮后一段时间产生严重锈蚀的现象。笔者认为除了渗氮温度、渗氮时间,氨分解率等工艺因素外,影响不锈钢渗氮质量的原因还有以下几个方面。 (1) 工件表面清洗不彻底 我厂渗氮采用的是普通75kW气体渗氮炉,要求工件渗氮前清洗干     

GH2132铁基高温合金表面等离子渗氮层的热稳定性

在723K下对GH2132铁基高温合金表面进行低温等离子体渗氮,并进行了不同温度(673,873,973K)保温5h处理,研究了保温处理前后渗氮层的截面形貌、物相组成、硬度和耐腐蚀性能。结果表明:GH2132铁基高温合金表面的渗氮层主要由氮在奥氏体中的过饱和固溶体,即膨胀奥氏体γN相组成;随加热温度的升高,渗氮层的厚度增加;当加热温度为673K时,γN相未发生分解,当加热温度为873,973K时,γN相分解生成晶格膨胀程度较低的γN相和CrN相;γN相的晶格膨胀率随着加热温度的升高而降低;随加热温度的升高,渗氮层的硬度先增大后降低,并在加热温度为873K时达到最大,约为926HV;不同温度保温5h后渗氮层的耐腐蚀性均降低。     

离子氮化质量探讨

介绍了离子氮化具有的优异组织性能、节约能源、无污染的特点。根据离子氮化中存在的生产实际问题,采取了相应的控制措施,稳定地提高了离子氮化的质量。     

国内外氮化工艺新进展

研究总结了国内外先进的氮化工艺、设备特点和新进展,并对各种氮化工艺进行了分析比较。     

微机控制气体渗氮的生产应用

介绍了微机可控渗氮的基本原理,进行了气体渗氮的传统工艺与微机气体渗氮工艺的对比试验。结果表明,微机气体渗氮工艺越性明显,既可改善渗氮层组织和性能,又能保持高的渗氮速度,并且质量稳定。     

合金化渗氮的组织性能与应用

针对合金化涌氮的组织性能进行了研究，研究结果表明，合金化渗氮可形成高硬度，低脆性和致密的渗层；４０Ｃｒ钢合金化参氮后的接触疲劳强度与常规气体氮碳共渗相比提高８３．３３％。     

程序自动控制真空渗氮设备与工艺研究

气体渗氮由来已久,因处理时间长、消耗气源而逐渐被离子渗氮所代替.离子渗氮工艺简单、省时省能源,但对于有狭缝和易产生放气或辉光叠加的工件经常发生打弧超温甚至局部熔化而损坏.铝挤压模和压铸模一般在试模后进行渗氮处理,因粘有少量难以清洗的铝在升温过程中蒸发产生弧光而无法进行正常离子渗氮处理.1986年,我们共同设计制造程序自动控制真空氮渗设备和研究真空脉冲渗氮工艺.几年来应用实践证明,这种设备装炉量大、工艺周期短,渗氮质量稳定,是一种新型的渗氮设备和实用的渗氮工艺.     

微机在渗氮炉、渗碳炉及其机组上的应用

本文从渗氦、渗碳过程的气体反应热力学公式推导出发,找出氦势、碳势控制的原理,寻求优化后的数学模型,采用微机控制系统,开发出微机可控渗氦炉、微机控制碳势箱式多用炉及井式渗碳炉等系列产品,对热处理工艺应用也作了综合介绍.     

离子氮化与物理气相沉积TiN复合处理研究

综述了PN+TiN复合处理的工艺、组织和性能之间的关系,重点讨论了复合处理过程中“黑色层”的形成及抑制,并探讨了氮化层对复合涂层的强化机理。     

常用渗氮零件的软件开发

运用Fick第二定律为理论基础建立渗氮的数学模型,通过VisualBasic程序编程对其用有限差分法离散得到的矩形方程进行求解,为实际生产中渗氮的工艺参数及优化设计提供重要参考.     

单相Fe-N奥氏体的气体渗氮制备工艺

对低碳铁片进行气体渗氮,以制备Fe N单相奥氏体。通过试验,获得奥氏体层生长与渗氮温度、氨分解率、渗氮时间、气体流量间的关系,确定了制备Fe N单相奥氏体的优化工艺范围,制备出尺寸为80mm×15mm×0.1mm的Fe N单相奥氏体,并对其进行X射线、金相、俄歇电子能谱分析以确认组织、相结构和含氮量。     

无氢等离子氮化纯钛降低细菌黏附的研究

纯钛在双层辉光放电等离子体条件下进行无氢氮化处理，表面得到一层均匀、致密的改性层。经过改性层的显微组织观察，硬度测量，元素分布情况测定，X射线衍射分析改性层结构，处理前、后表面细菌黏附等的分析和表征，发现纯钛表面经等离子氮化得到的氮化膜层最外层中包括Ti2N及TiN的2种氮化物，近表面过渡层是氮在a—Ti中的固溶体。与改性前相比，等离子氮化处理的纯钛表面能显著地降低细菌黏附。