渗硼过程的稀土催渗与共渗研究进展

稀土元素及其化合物以其独特的理化特性被广泛用于材料科学领域。作为化学热处理的重要催渗剂、共渗剂的研究与应用也有十余年的历史，其中作为渗硼过程的催渗剂、共渗剂的研究就是重要的内容之一。稀土在我国的储量丰富，约占世界总储量的2／3左右，充分利用这一资源，发挥其独特的作用，提高渗硼乃至整个化学热处理的工艺水平和产品质量水平，已是广大材料热处理工作者所关注的课题，并取得了长足的进步，在理论研究和实际应用上，都显示了良好的前景。现仅对渗础过程中稀土的催渗与共渗研究状况作一简略的论述。1稀土对渗硼速度的影响许…     

球墨铸铁稀土催渗氮碳共渗动力学及其应用

在常规氮碳共渗基础上加入不同量的自制稀土催渗剂，研究了稀土元素对球墨铸铁氮碳共渗动力学的影响及其催渗机理。用于柴油机球铁曲轴，与常规氮碳共渗相比，可提高渗速５５％，生产率３３％，并使渗层性能明显提高，产品质量稳定，具有显著的经济效益和社会效益。     

一种复合催渗剂用于氮碳共渗的研究

采用一种由氯化铵、海绵钛、稀土和固态铬酸盐组成的复合催渗剂,对Cr12、3Cr2W8V和35CrMo钢进行了氮碳共渗.测定了渗层的硬度、深度、组织和相结构,并与采用纯稀土催渗剂的效果作了比较.试验结果表明,复合催渗剂对氮碳共渗有明显的催渗效果,并优于纯稀土催渗剂.     

采用固体稀土催渗剂在密封箱式多用炉中进行C+Re共渗的生产应用

采用固体粉末状稀土催渗剂在密封箱式多用炉中进行了C Re共渗试验.通过近一年来几百炉次的批量生产实践证明,该工艺稳定可靠.同时也证实了稀土元素在固体粉末状缓释催渗剂的作用下,可保证其在渗碳全过程中均匀持久地起到催渗、共渗作用.可降低渗碳温度50℃节约能源20%,并缩短了工艺时间,改善了渗层的金相组织,提高了渗碳零件的综合力学性能.     

2CrB钢稀土催渗离子SNC共渗的研究及应用

通过对2CrB马氏体不锈钢进行离子渗氮、离子SNC共渗和稀土催渗离子SNC共渗三种工艺的对比试验.实验结果表明,稀土催渗离子SNC共渗工艺可有效地提高2CrB钢共渗层深度,增加渗层硬度.稀土元素的加入有利于γ′相的形成,减小ε相;明显地细化渗层组织;促进复合型(FeCr)_3(N,C)_2化合物弥散细小析出,弥散强化效果明显.2CrB鼓风机叶片经稀土催渗离子SNC共渗后,能够保证整个叶面的硬度HV_5≥800,渗层深度δ>0.25mm的技术要求.     

渗碳与碳氮共渗催渗技术的发展与现状

介绍了国内催渗技术的发展状况,阐述了BH催渗技术在生产中的应用概况.     

RE—I2对固体深层渗硼催渗作用的研究

介绍了ＲＥ－Ｉ２复合对固体深层渗硼催渗的作用。结果表明，在固体深层渗硼剂中添加ＲＥ－Ｉ２有明显的催渗作用，不但可提高渗速，而且渗硼层厚度也明显增厚。初步探讨认为，ＲＥ－Ｉ２的催渗作用主要受两方面因素的影响，即（１）被渗金属表面应有活性ＲＥ、Ｉ２原子源；（２）ＲＥ－Ｉ２的复合效应能使基体晶体更容易产生畸变。     

稀土对离子硫氮碳共渗的影响

研究了稀土浓度，保温时间对渗层深度和性能的影响，探讨了稀土元素对离子硫氮碳共渗的催渗机理，试验结果表明，在渗剂中加入一定量的稀土对离子硫氮碳共渗具有明显的催渗作用，可使渗层深度提高约２５％，硫化物层牢固，表面硬度增高且渗层硬度梯度平缓，耐磨性提高５０％以上。     

气体渗氮催渗工艺研究

研究了催渗渗氮工艺以及所获得的组织与性能。生产实践证明 ,催渗渗氮能显著缩短渗氮周期 ,改善渗层质量     

稀土催渗对耐蚀氮化的影响

针对Q235钢采用常规气体氮化，其耐腐蚀性能日渐不能适应工程应用要求的问题，探索了添加稀土催渗剂对Q235钢进行稀土催渗氮化的方法。详细研究了渗氮工艺对氮化层厚度的影响。测量了渗氮试样表层硬度沿渗层深度的分布及耐蚀性能与渗氮工艺的定量关系。所有实验与观察均为稀土与常规2种渗氮试样在相同条件下平行操作并做对比分析。采用X光荧光谱仪测量了渗层稀土元素的分布。用X射线衍射仪测量了渗层的相组成。用金相显微镜观察了2种渗氮试样的显微组织。研究结果得出，稀土催渗氮化比常规氮化显著增加了氮化层的厚度，其显微硬度与耐腐蚀性能大幅提高。600℃下渗氮2h为最适宜的稀土氮化条件。     

Correlation analysis on partition of rare earth in ion-exchangeable phase from weathered crust ores

1Introduction Weathered crust ores which are widely deposited in Jiangxi,Fujian,Guangdong,Hunan,Yunnan and Guangxi provinces in the south of China[1?3]are the main resources of mid-heavy RE.Their development and utilization have solved the shortage proble…     

稀土、Ga元素及其协同效应对无铅钎料组织和性能的影响

稀土元素和低熔点的Ga元素常作为合金化元素添加到无铅钎料中以提高钎料的综合性能和可靠性,而向无铅钎料中复合添加稀土元素和Ga元素时,二者的协同作用可以进一步改善钎料组织和性能,同时Ga元素可以有效抑制含稀土Nd的无铅钎料中锡须的生长.对单独添加稀土元素和低熔点元素Ga以及复合添加稀土元素和Ga元素的协同效应对无铅钎料显...     

硫碳氮共渗及稀土的作用

在渗剂中不加稀土和加入不同量稀土的条件下，对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢进行了硫碳氮共渗试验。用金相法和显微硬度法测定了硫碳氮共渗动力学曲线。利用二次离子质谱仪和Ｘ射线光电子能谱仪，对稀土在试样表面分布与存在状态进行了研究。结果表明，适量稀土对硫碳氮共渗具有明显的催渗作用；稀土能渗入钢中，渗入试样表面的稀土以氧化物和固溶态的形式存在；稀土通过促进碳氮硫原子在表面的吸附及破坏表面氮化层，清洁界面，加速硫碳氮共渗     

稀土对电沉积Ni-P合金镀层显微组织的影响

研究了在镀液中添加稀土元素后Ni P合金镀层显微组织的变化。X射线衍射及透射电镜分析结果表明 ,在镀液中添加一定量的稀土元素 ,明显地促进了Ni P合金微晶组织向非晶态组织转变 ,从而提高Ni P合金镀层的耐蚀性。电化学极化曲线测试结果表明 ,稀土元素能够促进电沉积过程的阴极极化。由于稀土离子的特性吸附抑制了合金原子在电极界面的正常形核 ,因而促进了非晶组织的形成。     

稀土元素在光催化剂中的应用及作用机理

稀土元素具有丰富的能级,特殊的4f电子跃迁特性和光学性质,不仅能够以离子掺杂或半导体复合的形式有效提升传统TiO2光催化剂的性能,而且可以构造出多种新型的光催化剂体系.本文在归纳近年来相关文献的基础上,综述了稀土元素在光催化剂中的应用概况及研究进展,从稀土改性TiO2基光催化剂和含稀土非TiO2基新型光催化剂两方面,探讨了稀土元素在光催化剂体系中所起的作用及其机理,并对含稀土光催化剂的设计思想、研究重点、目前效果及不足之处进行了总结和评述.     

稀土元素对自保护药芯焊丝的影响

研究了三种稀土合金及混合稀土对自保护药芯焊丝熔敷金属中含氧量、含氮量、气孔敏感性的影响规律,通过试验及理论分析发现,增加稀土元素的添加量,可使熔敷金属中含氧量下降,降低了气孔敏感性,混合稀土的作用最明显,它完全抑制了气孔,而由于稀土元素在先期脱氧中大量氧化,其胶氮效果较弱,稀土元素对熔敷金属的总含氮量的影响不显著,但通过稀土的固氮作用可使总含氮量控制在一定的范围内,并降低了氮的有害作用。适量的稀土元素可改善焊缝金属组织的形态、细化晶粒、提高韧性。     

预渗及稀土在膏剂渗碳中的作用

采用预渗和添加稀土的方法可以提高膏剂渗碳的速度。催渗的速度与预渗时间、稀土种类、稀土加入量有关。随渗碳时间的延长，稀土催渗率下降。本试验还对膏剂渗碳的渗剂进行了优选。不装箱膏剂渗碳适用于大件生产及工件的局部渗碳。     

The Effect of Rare Earth Elements on the Growth of Eutectic Carbides in White Cast Irons containing Chromium

Abstract

The paper describes a zone melting apparatus capable of providing unidirectional solidification with a steep temperature gradient. This was used to obtain plane front solidification in specimens of commercial chromium-containing white irons of near- eutectic composition. As a result, the modifying effect of rare earth (RE) elements could be maintained without pronounced fading because the time the alloys are held in the liquid state is relatively short due to the use of zone melting. The apparatus was used to investigate the growth of eutectic carbides in low-chromium (4% Cr) and high-chromium (20% Cr) white irons, and to determine the effect of RE elements on this growth. As the content of RE elements in low-chromium white irons was increased, the leading phase of the eutectic growth was changed from carbide to austenite, whilst many plate-like carbides were transformed into lath- and rod-like forms because the austenite bridged over the carbide edge in the growth process. The higher the content of RE elements, the greater the proportion of lath- and rod-like carbides. However, in the case of high-chromium white irons without the presence of RE elements, the austenite grew ahead of the carbides. The leading phase and the morphology of the carbides were not changed by the addition of RE elements.     

稀土对纯铜和BFe10-1-1合金再结晶温度的影响

在纯铜和BFe10-1-1铁白铜中添加不同比例的稀土元素,经熔铸、轧制和热处理试验,通过对试样进行组织与力学性能分析,研究了稀土对其再结晶温度的影响.结果显示,随着稀土含量的增加,在相同退火条件下纯铜和BFe10-1-1铁白铜的再结晶程度均明显降低,表明其再结晶温度均有所提高.第二相粒子对位错的钉扎作用是再结晶温度提高的根本原因.     

稀土对Al-20Si-2Cu-1Ni铝合金组织和性能的影响

借助金相(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等技术,研究了富Ce混合稀土(RE)对Al-20Si-2Cu-1Ni高硅铝合金共晶硅变质、稀土化合物及力学性能的影响,并探讨其机理。结果表明,RE能有效变质共晶硅,随RE添加量的增加,变质效果不断增强,同时针片状RE化合物也逐渐增多。RE通过在凝固前沿富集从而抑制共晶硅的生长,但是过量的RE将导致固溶Cu、Ni的针状化合物(Al_2Si_2RE)生成,抵消了共晶硅变质对合金性能改善的一部分作用,使合金力学性能反而有所下降。添加0.6%RE时,铸态高硅铝合金的抗拉强度和伸长率分别达到最大值,较变质前分别提高33%和230%。