W9Mo3Cr4V钢软氮化及组织性能

对W9Mo3Cr4V钢进行气体软氮化处理,研究氮化处理对钢组织及性能的影响.结果表明:采用甲酰胺为渗剂进行气体软氮化可得到约50μm的致密渗层,可有效提高W9Mo3Cr4V钢的硬度和耐磨性.经软氮化后,钢的表面硬度达到1150 HV0.1,而磨损速率约为3.9 mg/h,为未经软氮化的1/5.     

32Cr2Mo2NiVNb 钢盐浴氮化工艺

目的将盐浴氮化工艺用于32Cr2Mo2NiVNb钢的表面处理。方法采用盐浴氮化工艺处理32Cr2Mo2NiVNb钢,通过对金相组织、力学性能、断口形貌、耐蚀性能、高温耐磨性能等的测试分析,研究该工艺对32Cr2Mo2NiVNb钢组织和性能的影响,验证该工艺对32Cr2Mo2NiVNb钢的适用性。结果32Cr2Mo2NiVNb钢盐浴氮化后,基体组织为均匀的细针状索氏体+少量游离铁素体,渗氮层深度约为0.23 mm,化合物层深度均匀,约为17μm,渗氮层疏松度、氮化物、脆性评级均达到1级;表面硬度为1011HV0.3,较氮化前提高153.4%;抗拉强度、拉伸断口形貌均无明显变化,断后伸长率、断面收缩率、冲击吸收能量仅小幅降低;耐中性盐雾时间为镀硬铬试样的6.3倍;经190 s高温磨损的表面磨痕细小均匀,磨损失重较镀硬铬试样降低62.8%。结论盐浴氮化工艺不损害32Cr2Mo2NiVNb钢组织、强度等,仅使塑性、韧性指标小幅降低,相较于镀硬铬工艺,可显著提高32Cr2Mo2NiVNb钢的耐蚀性、高温耐磨性,对32Cr2Mo2NiVNb钢的工艺适用性良好。     

钛合金表面辉光离子渗Mo合金化层在航空煤油环境中的摩擦学行为(英文)

为改善钛合金在航空煤油中的摩擦学性能,采用辉光离子渗技术在Ti6Al4V合金表面制备Mo合金化层。分析合金化层的表面形貌和微观结构,测试合金化层的显微硬度和元素沿层深的分布,对比研究钛合金基体、渗Mo合金化层和5CrMnMo工具钢在航空煤油中分别与GCr15钢及QSn4-3铜合金配副对磨时的耐磨性能,并探讨渗Mo合金化层的表面粗糙度对摩擦磨损行为的影响。结果表明:经表面抛光处理后,钛合金表面辉光离子渗Mo合金化层不仅显著降低了钛合金的摩擦因数,而且有效增强了摩擦配副的耐磨性。渗Mo合金化层的摩擦性能优于5CrMnMo工具钢。实验还发现铜合金配副的磨损体积损失与Mo合金化层的表面粗糙度成正比,这主要是由合金化层与配副表面之间微凸体的磨粒磨损作用决定的。     

流态床脉冲氮化工艺研究

本文研究了38CrMoAl,3Cr2W8V,W6Mo5Cr4V2和65Cr4W3Mo2VNb 钢试样经545℃非脉冲和二种脉冲流态床氮化的渗层硬度曲线、渗层深度和显微组织。结果表明:采用简化脉冲的流态床氮化工艺后,渗层深度接近非脉冲流态床氮化或有所减少,试样表面白亮层显著减薄甚至消失,而流化气消耗下降达86%～90%。     

超声振动对汽车车身钢件离子氮化层性能影响分析

采用超声波对汽车车身用4Cr W2Si钢件进行超声振动离子氮化,并进行了渗层结构、渗层深度、表面硬度、耐磨损性能和抗高温氧化性能的测试与对比分析。结果表明,采用适当频率的超声波振动,将有助于在钢件离子氮化层中形成硬质化合物相Cr2N,增加渗层深度和表面硬度,提高钢件的耐磨损性能和抗高温氧化性能。随超声波频率从25 k Hz增加至100 k Hz,超声振动离子氮化4Cr W2Si钢件的渗层深度和表面硬度均先增大后减小,而磨损体积和600℃高温氧化后单位面积质量增加则先减小后增大;超声频率优选为55~85 k Hz。     

SDAH13钢铝含量和离子氮化工艺优化及高温磨损性能

铝元素对模具钢的离子氮化工艺和性能具有重要影响,适当的铝含量可以改善模具钢渗层质量,显著提高其表面硬度和耐磨性。通过正交试验和单变量试验研究了不同铝含量的SDAH13钢较优的离子氮化工艺及其高温磨损性能。利用OM、SEM、XRD表征了渗氮层的微观组织及物相,应用高温摩擦磨损试验机研究了SDAH13钢离子氮化前后的磨损性能,通过光学轮廓仪测量了磨损量并计算了磨损率,同时通过SEM观察了样品的磨损形貌并且进行了EDS能谱分析。研究结果表明:含铝质量分数为0.76%,氮化温度为540℃,保温时间14 h,炉压为400 Pa时,离子氮化效果较优;随着铝含量的增加,渗氮层厚度会减薄。在500℃条件下进行摩擦磨损实验时,与未氮化试样的磨损率比较,采用较优渗氮工艺进行离子氮化的Al0.76-SDAH13钢的磨损率能降低45%,其耐磨损性得到了显著提高。     

Q235钢双层辉光等离子Mo-Cr共渗及其热处理工艺研究

对比研究了Q235钢进行双层辉光等离子Mo—Cr共渗和不同热处理工艺处理的表面层组织和性能。结果表明：Q235钢等离子Mo—Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋深冷处理＋回火的试样,表面渗层组织结构细小,碳化物分布弥散,尺寸小于1μm,表面硬度达到1600HV。摩擦磨损试验表明：Q235钢经过渗碳＋淬火＋低温回火、等离子Mo—Cr共渗＋离子渗氮、等离子Mo-Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋低温回火、等离子Mo-Cr共渗＋超饱和渗碳＋淬火＋深冷处理＋低温回火处理的试样的相对耐磨性分别为：1,1．32,1．6和2．74。     

高速钢多元共渗强化层的性能研究

对W9M03Cr4V钢进行多元共渗化学热处理,采用显微硬度计和光学显微镜测量强化层的硬度和厚度,采用扫描电子显微镜观察强化层的表面彤貌,采用X射线衍射仪分析强化层的相结构,采用高温摩擦磨损试验仪对强化层的磨损性能进行研究.结果表明,经多元共渗处理后,W9M03Cr4V钢的表面强化层厚约100 μm,显微硬度大于1175HV.强化层主要以氧化物、硫化物和氮化物、硼化物为主,由表面氧化疏松层、次表面致密化合物层和扩散过渡层组成.相对于原始材料,强化层硬度显著提高,从而提高了材料干摩擦条件下的耐磨性.     

RE-N-C-S-V-Nb 多元共渗 H13 钢的高温耐磨性

目的研究RE-N-C-S-V-Nb多元共渗H13钢的高温耐磨性,为避免铝型材挤压模具的早期磨损失效提供表面强化的新工艺。方法把多元共渗试样及对比试样进行高温摩擦磨损实验,然后利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪等设备进行检测分析。结果淬火试样和软氮化试样均存在较严重的磨粒磨损和粘着磨损现象,渗层有微裂纹,高温摩擦系数曲线有明显的波动和峰值,磨损率分别为21.20×10-13,11.30×10-13m3/(N·m),在560℃保温4 h后的显微硬度分别为584,1018HV0.1。RE-N-C-S-V-Nb多元共渗试样以微量氧化磨损和微量粘着磨损形式出现,渗层无裂纹,高温摩擦系数曲线平缓,磨损率仅为2.96×10-13m3/(N·m),显微硬度高达1334HV0.1。结论 RE-N-C-S-V-Nb多元共渗H13钢具有较强的高温耐磨性。     

医用锻造CoCrMo合金等离子氮化微观结构及摩擦性能分析

采用高压直流等离子体氮化技术,对医用锻造钴铬钼合金进行表面氮化处理,考察了氮化温度及时间对钴铬钼合金摩擦性能及润湿性能的影响。运用XRD衍射仪及场发射扫描电镜分析氮化层物相组成及表面微观形貌;显微硬度计和光学动/静态接触角仪测试合金表面显微硬度及接触角数值;利用球-盘摩擦实验在干摩擦条件下对氮化层的摩擦磨损性能进行测试。实验结果表明：钴铬钼合金试样经直流等离子体氮化处理后,氮化层厚度、表面粗糙度及显微硬度值显著增加,亲水性能及耐磨损性能得到明显改善。在较低的氮化温度及较短的氮化时间内,氮化试样物相主要由σ-CoCr相及CrN相组成;随着氮化温度及时间的增加,氮化试样物相中还检测到硬质化合物相Cr2N。同未处理试样相比,氮化试样的磨损率及磨痕宽度减小,氮化参数为800℃-8h时磨损率最低,磨痕宽度最窄,耐磨损性能最佳。未氮化试样磨损机制以粘着磨损为主;氮化试样主要以疲劳磨损、磨粒磨损及轻微粘着磨损为主。     

在VDR渗氮炉中进行的真空脉冲渗氮

在VRD渗氮炉中对H13、Crl2MoV和45钢进行真空脉冲渗氮,采用氮气和氨气作渗剂,渗氮温度为540℃,渗氮零件有冲头、凹模、热锻模等。VRD真空脉冲渗氮炉配备有计算机控制系统、排气系统、特殊的搅拌风机和密封装置以及冷却系统。在VRD渗氮炉中进行真空脉冲渗氮具有渗速快、渗层均匀、渗层脆性小以及废气不污染环境等优点。     

模具氮化及软氮化白亮层的控制

介绍了钢的氮化及软氮化白亮层(化合物层)的相结构和性能特点,讨论分析了不同机械零件对氮化及软氮化白亮层要求侧重点,重点论述了不同模具对氮化及软氮化白亮层的要求,以及模具氮化及软氮化白亮层的控制要点。     

快速渗氮技术的可行性研究--液相等离子体电解渗氮

应用液相等离子体电解渗氮技术处理Q235钢，探索了在直流脉冲电源下、不同的无机盐与甲酰胺组成的电解液体系下短时间内实现渗氮的可能性，并研究了电解液体系的稳定性。结果表明：KF-CONH2电解液体系最稳定，但是渗入的效果不好；NaNO3-HCON2电解液体系不稳定，渗入效果也不好；KCl-HCONH2电解液体系比较稳定，而且在3～5min内可以实现渗入。     

Controlled Nitriding

A nitriding process is governed by the chemical potential of the saturating medium, the kinetics of mass transfer, and the composition and structure of the surface layer of parts. Controlled nitriding involves control of thermodynamic and kinetic parameters and of surface activation. The chemical potential of nitrogen, carbon, and oxygen in the saturating medium can be characterized by the parameters K _N, K _C, and K _O. In order to control the quality and obtain a nitrided layer with specified structure, they should be monitored and regulated. The values of K _N, K _C, and K _O are determined in an in-situ mode using gas analyzers based on solid electrolyte cells. The recently developed hydrogen sensors supplement the range of gas analyzers. In-situ control of a nitriding process with the help of analyzers makes it possible to meet the requirements on the surface layer, prevent disturbance of the equilibrium due to uncontrolled arrival of oxygen, and ensure the requisite proportion of the gas phases, thus optimizing the structure of the layer and its quality.     

热循环离子渗氮及其强渗作用

用正交试验法研究了３８ＣｒＭｏＡｌＡ钢热循环离子渗氮的特点及其强渗作用。结果表明，渗氮过程受循环参数控制，渗层组织呈层状结构，渗层生长曲线存在长达６ｈ的亚速线性段；在强渗工艺下，该段斜率明显增大。这一动力学特性看来是由热循环催渗和离子轰击加速氮原子扩散的有利作用所致，从而使深层渗氮时间比恒温或分段渗氮缩短了２／３￣１／２。     

特殊渗氮

气体渗氮渗速慢、成本高 ,离子渗氮、超声波渗氮设备价格昂贵 ,工艺复杂。为了提高气体渗氮速度 ,使工件表面进行预先氧化和活化 ,然后在ＮＨ3 ＣＯ2 气氛中渗氮 ,提高了渗氮速度 ,且工艺效果稳定。1　工艺确定预氧化渗氮工艺确定如下 :(1)清洗　用高标号汽油清洗零件。(2 )预     

Nitriding of Laser-Alloyed Steel

A combined process of hardening the surface of structural steels by laser alloying with nitride-forming elements and subsequent nitriding is suggested for ensuring an optimum level of hardening and high characteristics of wear resistance and crack resistance. The microstructure, the kind of distribution of alloying elements in the zone of laser alloying, the phase composition, the microhardness, the distribution of residual stresses, the wear resistance, and the crack resistance of the hardened steel are determined.