Tribology properties of composite layer of CrMoCu alloy cast iron by combined treatment of ion nitrocarburizing and sulphurizing

Composite layer with nitrocarbonide and sulfide was made on the surface of CrMoCu alloy cast iron by combined treatment of ion nitrocarburizing and sulphurizing. The composite layer is composed of sulfide layer, nitrocarbonide hypo-surface layer and its diffusing layer, the size of sulfide globular grains distributing equably on the surface is in nano-micron-scale, and the phase structure of the composite layer is composed of FeS, FeS1-x, Fe2C and Fe3N. Under oil lubrication, sulphurized surface shows good scuffing-resistance only under low velocity, and nitrocarburized and sulphurized surface greatly improves the scuffing-resistance and wear-resistance of CrMoCu alloy cast iron, its integrated friction and wear properties are better than those of the plain and sulphurized surfaces under all the velocities.     

Research of the Plasma Sulfide Layer Formed on the Nitrocarburizing Layer

Low-temperature sulfurizing after nitrocarburizing are compared with only low-temperature sulfurizing on the surface of CrMoCu alloyed cast iron, the surface morphologies and microstructures are investigated by SEM and EDS.Results show that under proper treatment parameters, there are sulfide layer on both of the surfaces, and can more easily obtain sulfide layers on the surface of nitrocarburizing. Forming mechanism of sulfides were also studied elementarily.     

铬钼铜合金铸铁表面渗硫工艺研究

利用低温离子渗硫技术，在铬钼铜合金铸铁材料表面制备硫化层，探讨了渗硫工艺参数对硫化层成分的影响规律，并确定了合理的渗硫工艺参数。由于硫化层只有在硬度较高的基体上才能发挥其润滑效果，故研究了材料表面预先氮化对渗硫的影响。结果表明预先氮化有利于硫化层的形成。     

离子渗氮和离子渗硫复合处理表面的摩擦学性能

在４５钢离子渗氮表面,用低温郭了渗硫技术形成具有良好固体润滑作用的渗硫层。采用ＳＥＭ＋ＥＤＸ和ＸＲＤ研究了渗层的组织结构,采用销盘式磨损试验机在油润滑条件下,对原始、渗氮、渗硫以及渗氮渗硫复合处理表面进行了抗擦伤性能及耐磨性能的系统研究。并采用ＥＤＸ和ＡＥＳ分析了摩擦表面边界润滑膜的成分。结果表明：渗硫和渗氮处理均只能在低还条件下提高表面的抗擦伤性能。而复合处理能在各种速度条件下显著提高抗擦伤     

激光相变硬化-离子渗硫复合改性层的性能

用SEM、EDS和XPS等方法对35CrMoA钢激光相变硬化和低温离子渗硫复合改性层进行形貌观察和成分分析,使用显微硬度计测量复合改性层横截面的显微硬度分布,使用电化学腐蚀系统测试复合改性层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明,渗硫层是一个连续的黑色带状层,与基体之间没有明显过渡,厚度在2～5μm之间,主要成分是FeS及FeSO4。渗硫层表面平整疏松,局部有小坑和"火山口"形貌。复合改性层是理想的摩擦表面,自腐蚀电位为-571 mV,自腐蚀电流密度为26.02μA/cm2,与基材相比,耐蚀性有一定的提高。     

淬火温度对低合金铸铁硬度的影响

研究了淬火温度对CrMoCu低合金铸铁硬度的影响,发现铬促进铸铁中出现独立的合金碳化物而不利于基体硬度的提高,较高的硅量也会降低铸铁的淬后硬度,指出试验铸铁淬火温度的确定主要受碳,硅铬的影响,含较高硅和铬的铸铁应采用高淬火温度才能获得高硬度。     

THE CORROSION OF Al CAST IRON IN Zn LIQUID BATH

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇＺｎｐｏｔｉｓｗｉｄｅｌｙｍａｄｅｆｒｏｍｃａｓｔｉｒｏｎｍａｔｅｒｉａｌｄｕｅｔｏｉｔｓｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｓｉｍｐｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｃａｓｔｉｒｏｎｐｏｔｉｓｓｏｓｈｏｒｔｔｈａｔｌｏｔｓｏｆｔｈｅｃａｓｔｉｒｏｎｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇＺｎｐｏｔｓａｒｅｃｏｓｔａｎｄａｍａｓｓｏｆＺｎｌｉｑｕｉｄｉｓｗａｓｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ,ｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｉｍｐｒｏｖ…     

Structure and friction-reducing property of the sulfide layer produced by ion sulfuration

Sulfide layers with a certain thickness were made on the surface of 1045 and 52100 steels by means of the low-temperature ion sulfuration technique. Metallography, scanning electron microscope (SEM) + energy-dispersive x-ray analysis (EDX), and x-ray diffraction (XRD) were adopted to analyze the structure of sulfide layers; the tribological properties of the layers lubricated by paraffin oil were also investigated on a reciprocating tester. The results showed that sulfide layer is porous, and its structure is mainly composed of FeS, FeS₂, and substrate phases. The sulfide layer possessed a remarkable friction-reducing effect; its friction coefficient was lower on average, by about 50%, than that of the surface without layer. With the increase of layer thickness, its friction coefficient was unchanged, and under low load conditions, its operational period was prolonged. Under the same experimental conditions, the operational period of sulfide layer on 52100 steel was longer than that on 1045 steel, and its friction coefficient was lower as well.     

铸铁凸轮轴激光熔凝工艺和性能研究

利用激光熔凝的方法，对铸铁凸轮轴进行了表面改性试验。通过三组不同参数的比较试验，获得了提高其性能的优化工艺参数，经对熔凝层显微组织观察，发现合金组织细小，表面硬度显著提高，达到了提高寿命的目的。     

几种离子对硫化亚铁膜离子选择性的影响

使用除氧的FeCl2和Na2S溶液在纤维素膜上制备出了硫化亚铁膜,通过测量膜电位曲线的方法,研究了硫化亚铁膜的离子选择性和几种阴、阳离子以及咪唑啉缓蚀剂对膜的离子选择性的影响.结果表明,硫化亚铁膜是一种双极结构膜,靠近FeCl2溶液一侧为阳离子选择性,与Na2S溶液接触一侧为阴离子选择性.这种双极结构膜能够加速钢铁的阳极溶解进而导致严重的腐蚀.硫化亚铁膜吸附Ca2+、Mg2+、Ba2+等阳离子后,由双极膜变为阴离子选择性膜;而吸附MoO2-4、PO3-4以及咪唑啉缓蚀剂后则变为阳离子选择性膜,这种阳离子选择性膜对膜下金属有一定的保护作用.同时采用动电位扫描法测试了表面形成硫化亚铁膜的A3钢在含有不同离子的3%NaCl溶液中的极化曲线.  TQ0288     

HT250 铸铁表面等离子合金化 AlCoCrCuFex MnNiCx高熵合金复合涂层

目的通过等离子合金化高熵合金涂层,提高铸铁表面耐磨性。方法采用等离子合金化法,以等摩尔比的Al,Co,Cr,Cu,Mn,Ni单质金属粉在HT250铸铁表面制备高熵合金复合涂层。通过SEM,EDS,XRD等分析涂层的组织,测试涂层的显微硬度分布。结果由于铸铁基体少量熔化,基体中的Fe和C元素进入涂层,形成了厚度约为0.2 mm的Al Co Cr Cu FexMn Ni Cx高熵合金涂层。从涂层表面到基材,体系的混合熵呈高熵-中熵-低熵的梯度变化。涂层主要由高熵合金的枝晶和枝晶间渗碳体、σ相等组织构成,主要有FCC,BCC,Fe3C及σ相。涂层的显微硬度大约为350~600HV0.2,明显高于铸铁基体的硬度(200~230HV0.2)。结论通过等离子合金化可以在铸铁表面形成高熵合金+碳化物的复合涂层,提高了铸铁的显微硬度,有利于铸铁表面耐磨性的提高。     

合金铸铁聚焦光束表面强化技术

采用灯幅射聚焦光束做热源对合金铸铁进行表面熔凝处理,研究了熔凝处理层的组织和性能特点及光束工艺参数对组织和性能的影响。研究表明,采用聚焦光束熔凝正理２技术可在合金铸铁表面获得一个深度为毫米级、硬度为ｍ８５０的强化层,调节功率密芳和扫描速度可有效控制强化工和宽娄输入功率为５ｋＷ,扫描速度为３．５ｍ／ｈ时,一次熔凝正理２宽度可达１２ｍｍ。经光束熔凝处理后的合金铸铁组织有分层现象,采用较低的扫描速度时,     

铬合金丝与灰铸铁原位反应的研究

利用铸渗复合原位反应技术,将微米级直径铬合金丝与灰铸铁进行铸渗复合,并保温进行原位反应,铬合金丝中铬原子与铸铁基体中的铁、碳原子原位反应制备颗粒增强铁基复合材料.对复合区进行显微组织观察和分析,显微硬度测量.结果表明,原位反应产物为不规则的(Cr,Fe)7C3颗粒,均匀分布在铬合金丝中心;沿晶界分布的(Cr,Fe)23C6作为原位反应过程中的中间产物出现;中心复合Ⅸ域显微硬度最高值达到1452HV0.05,复合区域的平均显微硬度为1175HV0.05.是基材的4倍左右.     

铸铁--硬质合金的复合铸造

用砂型铸造型法研制了铸铁－硬质合金复合铸造工艺，铸件界面结合强度达到757MPa，铸铁－硬质合金界面区域由4层组成，依次为铸铁层，混合层，扩散层和硬质合金层。二者的冶金结合是通过铸铁液将硬质合金表层熔融，然后混合凝固获得的。断裂裂纹主要产生在界面区域的铸铁层内。     

QPQ技术中渗氮时间对合金铸铁组织及摩擦性能的影响

采用OM、SEM、硬度测试、摩擦磨损试验等方法研究了QPQ技术中渗氮时间对合金铸铁组织与摩擦性能的影响。结果表明,QPQ处理后,合金铸铁表面形成的渗层物相主要由Fe_2-3N、Fe₂O₃和FeO组成。渗层厚度的平方与渗氮时间存在线性关系,在580 ℃渗氮盐浴条件下,氮元素在合金铸铁中的扩散激活能为70.07 kJ/mol。在90~150 min渗氮时间内,随着渗氮时间延长,渗层的表面硬度值由522 HV0.05降低至441 HV0.05,当渗氮时间延长至180 min,表面硬度值回升至455 HV0.05。与未处理试样相比,QPQ处理的试样具有更小的摩擦因数,并且QPQ处理后试样表面的犁沟显著变浅,表面的金属剥落也得到明显改善,且随着渗氮时间的增加,渗层厚度增加且稳定材料。经180 min渗氮处理的QPQ试样具有最优综合性能,表面硬度值为455 HV0.05,摩擦因数为0.32。     

白口铸铁稀土复合变质处理工艺研究

对白口铸铁采用稀土复合变质处理工艺进行了研究,试验了变质剂的加入量、凝固速度、碳当量、变质温度及时间等工艺因素对改善普通白口铸铁碳化物形貌的影响。结果表明,采用稀土复合变质处理及严格控制工艺因素后,白口铸铁的共晶碳化物由网状分布变成孤立块状分布,有的出现团球状,从而改善了白口铸铁的韧性,使低合金白口铁代替高铬白口铁成为可能。     

Q235钢和QT450-10铸铁等离子扩渗防蚀耐磨工艺研究

利用等离子氮碳氧扩渗技术对Q235钢和QT450-10铸铁进行扩渗处理,获得既耐蚀又耐磨的扩渗层。采用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射(XRD)和扫描电镜/能谱(SEM/EDX)分析了渗层的微观形貌、硬度、相结构和成分。采用电化学测试和中性盐雾试验研究了渗层的耐蚀性。研究结果表明,等离子扩渗层由化合物层和扩散层组成;化合物层主要由ε相和Fe3O4相组成;表面硬度提高;电化学测试表明,渗层具有阳极钝化能力,耐蚀性提高;等离子扩渗后进行封闭处理,能产生协同效应,耐中性盐雾腐蚀性能大大提高。     

表面喷焊处理对铸铁表面组织和性能的影响

利用镍基自熔合金粉末,采用氧乙炔火焰喷焊技术在灰铸铁HT200基体表面制备喷焊层,研究了喷焊层的成分分布、组织与性能。结果表明,镍基喷焊层与铸铁基体形成了良好的冶金结合,合金元素在喷焊层与基体界面附近连续分布,保证了采用火焰喷焊技术得到的涂层与基体之间具有较高的结合强度。     

铌对灰铸铁耐磨性的影响

探讨了铌对灰铸铁耐磨性的影响及铌铸铁的耐磨机理。试验结果表明,铌能显著地提高铸铁的耐磨性。当含铌量为０．１５％～０．４０％时,铌铸铁较普通铸铁耐磨性提高５倍左右,较硼铸铁提高１倍以上,较铬钼铜铸铁提高１～３倍。     

等离子弧堆焊WC增强型高铬铸铁的组织和性能

采用等离子弧粉末堆焊技术在Q235钢表面分别堆焊高铬铸铁和WC增强型高铬铸铁,通过对各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行对比分析,揭示WC颗粒对高铬铸铁堆焊层的影响。结果表明,高铬铸铁堆焊层显微组织由初生(Fe,Cr)7C3和共晶组织组成,WC增强型高铬铸铁堆焊层由初生碳化物、WC颗粒和共晶组织组成。与高铬铸铁相比,WC增强型高铬铸铁由于WC的加入,初生碳化物面积分数非常高,共晶组织数量相应减少;WC增强型高铬铸铁的硬度,耐电解腐蚀性和耐热腐蚀性均优于高铬铸铁。两种堆焊层熔合线处的硬度陡降,结合线扫描结果说明,WC的加入不影响WC增强型高铬铸铁堆焊层与基体界面处的冶金结合和堆焊质量。