合金元素对渗碳钢内氧化生成形态的影响

汽车大功率化和燃料费用的提高,迫切需要改善渗碳齿轮的疲劳强度,已有报道,在渗碳气氛中,不可避免的内氧化层对疲劳强度有明显影响,但是,有关处理钢的化学成份对内氧化层形态的影响,仍有诸多疑点,本文介绍有关主要合金元素对内氧化层的影响,结果表明,内氧化层深度和与氧亲和力强的Ｓｉ,Ｃｒ,Ｍｎ等元素含量成比例,而Ｎｉ,Ｎｏ,Ｍｏ几乎无影响,此外,还查明了合金元素对内氧化形态的影响。     

钢在渗碳、氮化、碳氮共渗时的表面异常组织

在不同工艺条件下进行渗碳、氮化、碳氮共渗时,均发现有不同形态、不同程度的异常组织。对其成因众说不一:有内氧化说、内部氧化物说、合金元素脱溶说、合金氮化物说等。总的表现为表面合金元素贫化,淬透性下降,因而引起表面硬度降低,对疲劳强度产生明显的影响。为研究这些异常组织的本质及其防止方法,日本热处理协     

渗碳或碳氮共渗时内氧化的热力学分析

应用热力学原理,在渗碳或碳氮共渗处理时给出了钢中合金元素Cr、Mn、Ti发生内氧化的热力学判据。计算了实际炉内气氛中氧分压的值,结果表明在实际处理时钢中Cr、Mn、Ti元素在热力学上均会发生内氧化,讨论了碳势及氧电势对内氧化的影响,分析了内氧化的氧化特征,浅了内氧化的动力学。     

汽车零件渗碳和碳氮共渗工艺过程的改进

渗碳和碳氮共渗零件的表层和心部的微观组织和相成分,对零件的寿命和可靠性有着重要的影响。众所周知,渗碳和碳氮共渗时在零件上所产生的各种缺陷会明显地降低其使用特性。例如合金元素的内氧化和渗氢,便属于此类缺陷。本文对内氧化特点的探讨和制订消除内氧化负作用的方法,进     

渗碳淬火工艺对12Cr2Ni4钢内氧化级别的影响

对12Cr2Ni4钢进行渗碳淬火工艺试验,研究了预备热处理、渗碳保温时间、渗碳后淬火方式对12Cr2Ni4钢内氧化级别的影响。采用金相法检验表层内氧化层的深度,并按照国家标准对内氧化评级。结果表明:预备热处理采用调质的抗内氧化能力是明显好于正回火的;一次淬火的抗内氧化能力明显好于二次淬火的;随着渗碳保温时间的延长,表层内氧化层的深度增加。因此,预备热处理后采用调质、渗碳后采用一次淬火、渗碳保温时间缩短可以明显减小表层内氧化的层深。     

气体渗碳钢的内氧化行为

本文通过扫描俄歇微探针(AES)、EMX型电子微探针(EPMA)、X射线衍射仪和透射电镜综合分析了20CrMnTi钢渗碳过程中的氧化行为,研究了渗碳表面的氧化机制,氧化对表面碳量、表层合金元素分布及淬火组织的影响。结果表明,渗碳内氧化除按晶界优先氧化型机制形成外,平行生长型机制也起作用。电镜观察证实,表面氧化造成了淬火组织沿层深分布的不均匀性变化。最表层是极细珠光体,该层下面是针状珠光体 上贝氏体,再下面是上贝氏体 马氏体组织。研究指出,提高淬火冷却速度是控制并减小内氧化淬火非马氏体层深的有效措施。     

提高渗碳钢件疲劳抗力的研究

本文综合国外有关渗碳钢件弯曲疲劳和接触疲劳的研究情况,表明渗层的显微组织类型、形态、内氧化程度是影响钢件疲劳抗力的重要因素,并介绍了多种可以提高渗碳钢件疲劳抗力的处理、加工方法。     

提高渗碳钢件疲劳抗力的研究

本文综合国外有关渗碳钢件弯曲疲劳和接触疲劳的研究情况，表明渗层的显微组织类型，形态，内氧化程度是影响钢件疲劳抗力的重要因素，并介绍了多种可以提高渗碳钢件疲劳抗力的处理，加工方法。     

气体渗碳、真空渗碳表面硬化热处理缺陷及其纠正办法 Ⅰ气体渗碳的反常层

1.概况关于气体渗碳反常层的问题,自气体渗碳用于生产以来,做过很多的研究,现在已经比较了解。气体渗碳淬火后,表层出现的反常层,是由于气体渗碳炉气中含有CO、CO_2与钢存在的易氧化的成份和易于扩散的某些合金元素(主要是Cr、Mn)在表面的晶粒边界处发生氧化而产生的晶界氧化现象。     

离子渗碳的渗碳硬化特性

一、前言研究合金元素对化学表面热处理的影响,是研究部门的一个课题。为此,我们对各种钢种进行了离子渗碳处理。研究了合金元素对渗碳硬化特性(渗碳性、渗碳层的组织,异常渗碳层)的影响,并作出以下报告。二、离子渗碳原理离子渗碳已不能说是一种新的热处理方法。下面简要说明其原理。渗碳是把低碳钢在渗碳气氛中加热,使活性碳渗入钢表面后而提高其碳浓度的一种热     

合金元素的变化对20MnCr5钢齿轮渗碳淬火后性能的影响

为探究合金元素变化对渗碳淬火齿轮性能的影响规律,以20MnCr5低碳合金钢制齿轮为研究对象,利用JMatPro软件计算得到两种含不同合金元素的20MnCr5钢的材料性能参数;基于有限元方法开展齿轮渗碳淬火模拟分析,根据实际热处理工艺路线,建立渗碳淬火过程的数学模型,通过COSMAP软件模拟了齿轮的渗碳淬火热处理工艺过程,对比分析合金元素变化对渗碳淬火20MnCr5钢齿轮的温度场、组织场和硬度场的作用结果。研究表明,模拟值与试验值具有较好的一致性。温度场和渗碳层对合金元素含量的变化反应不明显,而渗碳淬火后的组织分布和硬度分布受C、Mn、Cr、Al等合金元素变化的影响较大。     

Nb微合金化对Cr-Ni-Mo渗碳齿轮钢组织和性能的影响

研究Nb元素对Cr-Ni-Mo系合金在不同渗碳热处理工艺下组织和性能的影响。结果表明,不同渗碳工艺下Nb元素对表面硬度及表面残留奥氏体含量、非马组织影响不大。但是,通过Nb元素细化晶粒的试验钢,在较长的渗碳工艺下能使得有效硬化层深加深10%且获得更细的表层马氏体片层组织。     

双辉离子渗钨钼层渗碳组织的电镜分析

采用双志了子渗金属技术,首先在低碳钢表面渗入合金元素钨、钼,然后作固溶处理,使金属间化合物溶于基体中,接着渗碳,使合金层内形成在碍区弥散、均匀、细小的合金碳化物。经淬及回火后的合金层具有高速钢组织及性能。对渗透了金属层渗碳后的组织进行了电子分析     

预氧化对HP40合金（含铱和不含铱变种）的周期焦化和抗渗碳的影响

预氧化结果表明在高温氧化后对合金上附着的鳞片稀土元素起重要的作用。钇变种的附着较好的鳞片可以优质的循环焦化和防渗碳。这是因为能防止快速离子扩散的整体氧化铬层能延缓经预氧化的合金外部催化的焦化和内渗碳。对铸态合金已检测到严重的焦化和渗碳，也观察了预氧化试样，它的鳞片会严重剥落。     

Pd—40Ag—1M（M=Zr,Y）合金的内氧化行为

在800—1200℃大气气氛中研究了直径0.1-2.0mmPd-40Ag-1Zr和Pd-40Ag-1Y合金丝的内氧化行为及其对性能的影响、内氧化深度ξ与反应时间t的关系可以表示为ξ=Kt~n,其中反应指数n=0.5-0.75。温度越高,n值越大,对内氧化抛物线规律偏离越大,活性元素Zr和Y有不同内氧化特性:含Zr合金晶界氧化速度比晶内氧化约快一倍,且沿晶界存在“侧氧化”;含Y合金晶界与晶内氧化速度相差不大,不存在沿晶界的“侧氧化”。两种合金的内氧化激活能在120—150kJ/mol范围内。讨论了两种合金的内氧化机制。     

Ti6Al4V合金表面无氢渗碳层分析

将Ti6Al4V合金试样置入真空炉中进行无氢渗碳。分别用XRD、SEM、EDS及HV显微硬度计对渗碳层的物相、组织形貌、成分和硬度进行分析。结果表明,经过渗碳后,渗层中出现TiC相,但是未发现氢化物及含H相。整个渗碳层由附着层、渗碳层和扩渗层组成。附着层中含有Ti、Al、V元素,附着层的存在阻碍碳的渗入。渗碳层由致密的渗碳层Ⅰ和等轴晶组成的渗碳层Ⅱ组成。扩渗层有碳的渗入,碳含量少,只是一个渗碳影响层。渗层的硬度呈梯度变化,硬度变化曲线是渗层中碳含量变化的反映,硬化层厚度约为900 μm     

Nb对20CrMo齿轮钢渗碳层深度和硬度的影响

通过对比分析含Nb和不含Nb的20CrMo钢在不同渗碳温度(950、1000、1050和1100 ℃)和时间(2、4和8 h)下的渗碳层深度和显微硬度,分析Nb微合金元素对渗碳过程中碳扩散速度和最终渗碳质量的影响。结果表明:在渗碳温度≤1000 ℃时,相同渗碳时间条件下,添加0.032%Nb的20CrMoNb钢渗碳件的渗碳层深度与20CrMo钢基本接近,有效渗碳层的最大硬度差值在10~50 HV0.2,Nb的添加对渗碳层深度和硬度影响较小;当渗碳温度＞1000 ℃时,添加Nb会降低有效渗碳层深度和硬度。     

三种渗碳钢中残余奥氏体在冲击磨损中的行为

渗碳钢中合金元素对渗碳过程中材料表面吸碳能力有很大影响,含有较多非碳化物形成元素Si、Mn的22Si2MnCrNi2Mo渗碳层的碳含量最低,只有0.65%;含有较多碳化物形成元素的35CrMoV渗碳层碳含量最高,可达1.05%。三种渗碳钢冲击磨损试验结果表明:冲击磨损速率随着渗碳表层碳含量的增加先降低后增加,在碳含量0.82%时冲击磨损速率出现低谷。冲击磨损过程中残余奥氏体由于应变诱发马氏体相变需消耗外加能量可降低磨损速率,得出磨损速率与相变能之间呈指数关系。     

真空渗碳处理对Cr35Ni45Nb合金高温持久寿命的影响

采用真空渗碳方式对服役2.5年的乙烯裂解炉管钢Cr35Ni45Nb进行了加速渗碳处理,并进行了一系列的高温(1080℃)持久试验;分析了合金在接近实际服役温度下的渗碳特性和持久试验中合金内氧化与蠕变交互作用所引起的材料组织转变、空洞萌生及裂纹形核扩展等规律,重点讨论了渗碳对于合金高温持久寿命的影响机理。结果表明:在高温应力及渗碳因素的叠加条件下,Cr35Ni45Nb炉管近表面碳化物-基体相界面发生内氧化,造成低应力下较易形成空洞和裂纹,而且,裂纹更容易在柱状晶区枝晶间萌生扩展。渗碳时间越久,渗碳层深度越大,Cr35Ni45Nb钢炉管的持久寿命越长。主要原因在于,渗碳造成枝晶间或晶界碳化物增多,降低了合金的蠕变速率,延长了持久寿命;同时,渗碳过程形成的相当于合金内部摩擦力的渗碳应力也部分抵消了外部应力的作用。此外,尽管渗碳强化Cr35Ni45Nb耐热钢,但降低了其高温塑性,同时也会与服役环境下温差热应力及热疲劳损伤等发生交互作用,导致实际服役炉管的早期失效。     

硅、铝和铬对钛高温氧化行为影响的比较

为了研究硅、铝和铬添加剂对钛抗氧化性能的影响,选用并精细加工出Ti-Si(0.25,0.5和1wt%)、Ti-Al(1.65,3,5,10wt%)和Ti-Cr(1,4,11,19wt%)这些特定的二元钛合金。这些合金的抗氧化性能研究是在500～750℃的空气(大气压力)和纯氧(100乇)气氛中进行的,时间从几百到几千小时。通过连续的热解重量测定或间断的样品称重来研究合金的氧化动力学。研究发现,这三种合金元素对钛的氧化行为的影响有很大差别:硅和铝降低氧化速率;铬对氧化速率的影响比较复杂,它取决于添加量,当铬含量约为4wt%时,有强烈的不利影响。除从热解重量测定发现有差别外,形态观察也表明,这些元素显著影响氧化层的结构及附着力。为了说明这些元素的作用,本研究对添加硅、铝和铬改善钛氧化层的机械和物理化学性能的可能性进行了考察、比较和讨论。