稀土在H13模具钢低温粉末渗硼中的应用

对低温加稀土粉末渗硼进行了研究，初步探讨了稀土含量和工艺因素对渗层组织和性能的影响。结果表明，在低温下，加稀土渗硼仍具有比较明显的“滑化”效果，能够提高渗硼层的耐磨性；合适的稀土加入量促使渗层趋向均匀、致密，并有一定的催渗作用。     

稀土在中性盐浴渗钒中的作用

本文研究了稀土对盐浴渗钒工艺及渗层组织性能的影响,研究结果表明,稀土能明显提高渗钒速度,细化渗钒层晶粒,降低渗层的脆性。     

稀土加入量对钢硼钒共渗的影响

研究了稀土加入量对钢硼钒共渗组织和性能的影响。结果表明在共渗剂中加入适量的稀土能有效的提高渗层的耐磨性和抗蚀性,并有明显的催渗作用。但稀土加入量的合适范围很窄,并且视钢的成份不同而不同。     

稀土对低温硫氮共渗的作用

本文研究了稀土元素对低温硫氮共渗过程的催化作用及其机理。研究表明,渗剂中加入稀土,可以提高渗速,增加渗层氮浓度,改善渗层组织,提高渗层硬度及耐磨性。     

稀土对H13钢低温粉末渗硼的影响

研究了Ｈ１３钢经低温加稀土粉末渗硼的组织和性能。结果表明，在低温下，加稀土渗硼具有比较明显的“滑化”效果，能够提高渗硼层的耐磨性；合适的稀土加入量有一定的催渗作用，但不如高温渗硼时明显。     

滴注式气体法稀土碳共渗

介绍了滴注式气体法稀土碳共渗与未加稀土的单纯渗碳结果对比,测定了稀土溶液浓度对渗碳深度的影响,从而说明稀土在气体渗碳中有催渗及自渗作用。运用X射线衍射、电子探针技术,研究了稀土渗入对渗层组织和性能的影响,证明稀土对改善工件织与性能有很大的作用,稀土碳共渗具有很好的经济效益与社会效益。对稀土原子的渗入进行了初步理论探讨。     

45钢滴注式气体碳硼稀土共渗的研究

采用滴注式气体化学热处理方法对４５钢进行了表面强化的研究。在温度、时间、煤油滴量均相同的条件下，采用碳稀土共渗、碳硼稀土共渗和常规单纯渗碳３种工艺，从金相组织、渗层厚度和显微硬度的分布三方面作了对比试验，结果表明，碳硼稀土共渗试样的渗层度高于碳稀土共渗与单纯渗碳，以深度显著大于单纯渗碳，稍低于碳稀土共渗，显示了的催渗作用，同时试验了稀土加入量与渗层深度伯关系，找出稀土垢最佳加入量。     

离子硫,氮,碳稀土多元共渗

对热挤压模具钢3Cr2W8V进行了基体强韧化处理以及表面离子硫、氮、碳加稀土共渗处理,分析其基体组织及表面层组织,进行了耐磨性试验。结果表明,加入稀土可有效地提高扩渗速度及渗层质量。由于表面形成了一层Fe_2S,在热挤压过程中有自润滑作用,从而大幅度提高了模具的耐磨性,显著增加使用寿命。     

稀土对低温固体B-C-N共渗的影响

本文研究了硼－碳－氮－稀土（Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ）共渗工艺及共渗层的组织性能，并与硼－碳－氮（Ｂ－Ｃ－Ｎ）共渗工艺及共渗层的组织性能进行了比较，结果表明，在适当范围内，稀土具有明显的催渗作用；与Ｂ－Ｃ－Ｎ共渗相比，Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗层的耐磨性和耐蚀性明显提高。本文对Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗的机理及稀土元素的作用作了初步的探讨。     

等离子钨、钼和钇共渗时钇原子对渗层的交互作用

利用双层辉光等离子渗金属技术,在20号钢表面进行钨-钼-钇和钨-钼共渗,并获得合金渗层。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)进行微观组织分析和成分分布检测,用X射线衍射仪(XRD)进行结构分析,用Fick第二扩散定律分别计算上述二元共渗和三元共渗渗层的钨、钼扩散系数以及扩散激活能。研究表明:钨-钼-钇和钨-钼共渗渗层组织均为柱状晶,渗层与基体之间有一条分界线。稀土钇的加入细化了渗层的组织;钨-钼-钇共渗层物相主要为:Fe(W,Mo,Y),Fe3Mo,Fe17Y2,W,Y等;钨-钼共渗渗层物相主要为:Fe(W,Mo);钇的加入使渗层中钼在距表面12~15,24~25,35~36μm处的扩散系数分别提高了1.72,1.85,2.10倍,平均增大1.89倍。而钨原子的扩散系数在加入稀土元素后减小了0.92,0.99,0.76,平均降低了0.89倍;稀土钇的加入降低了钼原子的扩散激活能,说明了稀土钇对钼具有催渗作用,但对钨没有催渗作用。     

稀土元素对球墨铸铁软氮化动力学、渗层组织及硬度的影响

本文在通氨滴醇软氮化基础上加入不同量的稀土元素,研究了稀土元素对QT70—2球铁软氮化动力学、渗层组织及硬度的影响。结果表明,稀土元素(La)对软氮化过程具有显著的催渗作用,使渗层表面硬度及渗层硬度增加,渗层深度增加。加15克稀土软氮化可使软氮化渗速提高55%。同时,本文对稀土的渗入及催渗机理进行了研究。     

纯铜表面催渗渗铝及弥散强化研究

提出了用稀土合金CeCl3进行催渗的纯铜渗铝技术。采用渗铝—内氧化技术制备了Al2O3表面弥散铜基导电材料。研究了CeCl3合金催渗对渗铝层的影响和表面弥散层的显微组织及有关性能。结果表明:利用稀土合金CeCl3催渗的纯铜渗铝试样渗层厚度远高于同等工艺参数下未催渗的纯铜渗铝试样。内氧化后,能在渗铝层形成Al2O3弥散硬化层。     

稀土熔盐扩渗对AZ91D镁合金耐蚀性能的影响

为了提高镁合金的耐蚀性能,首先采用表面机械研磨的方法实现了AZ91D镁合金表面纳米化,然后研究了Ce、Nd、Y熔盐扩渗对AZ91D镁合金表层组织及耐蚀性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)对扩渗层形貌及物相进行了表征,并利用电化学工作站测试了稀土扩渗后合金在3.5%NaCl水溶液中的极化曲线。研究结果表明,经过表面纳米化及熔盐扩渗稀土后,AZ91D镁合金表面形成一层均匀、致密的稀土扩渗层,合金耐蚀能力明显提高,腐蚀电流密度降低一个数量级,渗层厚度随着扩渗时间的延长而增加,扩渗层变得更连续、致密,XRD及TEM结果表明,扩渗层主要由α-Mg,Mg_(17)Al_(12)和富稀土相Al2RE(Ce/Nd/Y)组成。     

稀土对模具钢钒硼共渗层组织和性能的影响

本文研究了模具钢盐浴钒硼共渗工艺中，添加适量稀土对共渗层组织和性能的影响。并探讨了稀土元素对共渗层催渗作用机理，以及盐浴稀土钒硼共渗工艺在模具表面强化处理中的实际应用。应用结果表明，冷作模具经盐浴稀土钒硼共渗处理后比常规热处理的模具使用寿命提高３～７倍。     

钛合金固相渗硼-稀土渗硼机理研究

表面强化处理可以大幅提升钛合金的耐磨性， 也有利于钛合金在高温环境中应用。 钛合金高温固相渗硼是 重要的表面强化方式， 添加稀土提高渗硼效率是重要技术手段。 为深入研究稀土的渗硼催化机制， 本文开展了 900~1050℃渗硼试验， 重点分析了渗硼剂在试验后的相组成变化。 结果表明， 稀土可通过与硼源、 氧发生化学反 应， 生成熔点较低的稀土硼酸盐。 本文对该硼酸盐发挥的作用进行了解释， 论述了稀土在渗硼反应过程中的作用。 经过渗硼的钛合金表面形成了 TiB/TiB2 双相渗层， 显微组织分析表明该渗层与基材结合紧密、 无孔洞缺陷。 本文 还对渗硼钛合金的拉伸性能、 表面摩擦系数、 维氏硬度、 高温洛氏硬度、 结合力等基础力学性能进行了测试， 结 果表明， 渗硼钛合金具有优良的综合力学性能。     

稀土元素对软氮化过程催渗、组织和性能的影响及生产应用

本文研究了在气体软氮化渗剂中加入微量稀土元素对渗入动力学过程,金相组织以及性能的影响。试验结果指出:由于稀土具有特殊的电子结构,具有很高的活性,在软氮化过程中显示出优异的催渗作用,可提高渗速30～35%;稀土软氮化的抗冲击磨损较普通软氮化有明显提高,稀土软氮化处理的自行车冷冲模具使用寿命较普通软氮化提高50%以上。借助于扫描电子显微镜观察,探讨了软氮化层冲击磨损的机制。     

稀土对45钢表面渗锆及渗层组织性能的影响

本文首次报道了用气相法对４５钢表面渗锆。与以往不同的是,利用了稀土的活化催渗作用使渗锆过程在较低的温度和较短的时间内进行。通过扫描电镜、光电子能谱、Ｘ射线衍射分析证实了锆渗入金属表层并形成新相。对共渗后渗层组织和性能进行研究,结果表明：在稀土作用下锆渗入４５钢表层后强化了钢的表面,洛氏硬度ＨＲＣ高达６７,显微硬度也明显提高     

Cr12MoV钢硼-稀土共渗层的研究

本文介绍了在硼砂熔盐中加入重离子型稀土化合物,对冷作模具钢进行硼-稀土多元共渗,获得强化涂层的结果。利用金相观察,电子探针扫描,离子探针全谱分析,X射线衍线等手段,确定出稀土元素是以氧化态存在于渗层中的。从扩散动力学角度出发,讨论了稀土元素扩散渗入,引起渗硼组织变化,形成针状硼化二铁带与白亮带的成因。     

稀土提高40Cr钢氮化层抗冲蚀磨损性能的研究

本文研究了在气体氮化渗剂中加入微量稀土元素对40Cr钢氮化层组织、韧性及抗冲蚀磨损性能的影响。试验结果表明稀土在氮化时被渗入到钢的表层起微合金化作用,改善了渗层组织。稀土氮化层的韧性和抗冲蚀磨损性能,较普通氮化层有明显提高。扫描电子显微镜对冲蚀磨损试样表面形貌观察发现,氮化层的磨损特征为塑性变形形成的犁沟剥落,并伴随着萌生横向裂纹,有大块磨屑剥落;而稀土氮化层则为塑性变形形成的犁沟剥落。     

稀土对45钢硼铝共渗渗层生长初期的影响

本文研究了稀土对45钢硼铝共渗层生长初期的影响,建立了渗层生核长大模型。试验结果表明:稀土硼铝共渗试样在保温8分钟时表面就已形成较完整渗层,而硼铝共渗试样表面则24分钟才完成这一过程。由此认为,稀土促进了渗剂的分解,并促使活性元素大量吸附在试样表面,提高了硼化物的成核速度和成核率。