复合化学热处理对G13Cr4Mo4Ni4V钢组织和硬度的影响

采用扫描电镜、洛氏硬度计和维氏显微硬度计研究了渗氮140 h对渗碳+淬火+回火G13Cr4Mo4Ni4V钢微观组织及硬度的影响。结果表明,渗碳+淬火+回火后G13Cr4Mo4Ni4V钢有效渗碳层深度为1.45 mm,渗碳层最高硬度为785 HV,心部硬度为420 HV,经渗氮处理后有效渗碳+渗氮层深度降为1.34 mm,渗氮层深度为0.22 mm,渗氮层最高硬度可达到948 HV,心部硬度为451 HV,较未渗氮试样硬度略有提高。渗碳+淬火+回火和添加渗氮处理后G13Cr4Mo4Ni4V钢的表面洛氏硬度相当,均在62~65 HRC 之间,但渗氮处理后试样的硬度波动性较大。添加140 h渗氮的渗碳+淬火+回火后G13Cr4Mo4Ni4V钢实现了“表面硬心部韧”的目标,渗氮层深度满足工程需要,但添加渗氮处理后G13Cr4Mo4Ni4V钢在渗碳层和渗氮层出现类网状碳化物,因此在渗氮过程中需要综合考虑渗氮层深度和微观组织,以获得良好的综合力学性能。     

不同材料渗氮层硬度测试载荷的选择研究

本文对4种不同材料渗氮后渗氮层硬度的测量载荷选择进行研究。结果表明：相同渗氮工艺下,渗氮层深度由大到小依次为38CrMoAl钢、ZG1Cr13Ni钢、35CrMo钢和2Cr13钢;在负载0.2 kgf测试条件下,对于以上四种材料,随着距表面距离的逐渐增加,渗氮层硬度均呈下降趋势。当渗氮层深度大于0.2 mm时,应采用5 kgf载荷进行硬度测试,此载荷适用于38CrMoAl钢、35CrMo钢及ZG1Cr13Ni钢;渗氮层深度小于0.2 mm时,应采用2 kgf或1 kgf载荷进行维氏硬度测试,此载荷适用于2Cr13钢。     

渗氮工艺对机床主轴用38CrMoAl钢性能的影响

研究了渗氮工艺对精密数控机床主轴用38CrMoAl钢性能的影响。结果表明,经过渗氮处理后38CrMoAl钢表层的抗拉强度、硬度和耐磨性能均得到提高,但其韧性降低。而渗氮处理对材料心部影响不大。在一段式、二段式和三段式3种渗氮处理工艺中,三段式渗氮处理所得材料的综合性能最佳。     

0Cr17Ni4Cu4Nb钢气体渗氮工艺

对0Cr17Ni4Cu4Nb钢在固溶和固溶+时效两种状态下进行两种不同的渗氮工艺试验,探讨了工艺温度、氨分解率、原始组织对该材料渗层深度、渗氮后组织和性能的影响。结果表明:经固溶后是否时效,0Cr17Ni4Cu4Nb钢渗氮后得到的渗氮层深度、表面硬度及心部硬度基本相同,可考虑采用固溶后直接渗氮;540℃渗氮后的性能优于480℃渗氮后的性能。     

调质工艺对结构钢渗氮层深度的影响

<正>在液压行业中,柱塞是在调质后施行渗氮处理的。调质、渗氮柱塞心部有较高的强韧性,综合力学性能好,表面硬度高达800 HV,具有较高的耐磨性和一定的耐蚀性;调质、渗氮处理后的零件,有较高的抗咬卡性能,高温稳定性好。很多关键的液压零部件均采用结构钢渗氮,最常用的材料有38Cr Mo Al A、25Cr3Mo A、31Cr Mo V9钢。为了保证心部的强韧性,渗氮前往往要进行调质。调质     

G20Cr2Ni4钢轧机轴承滚子失效原因分析

G20Cr2Ni4钢常用于制作轧钢机和承受重载荷冲击的特大型轴承,渗碳处理后材料表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,而心部碳含量较低,具有良好的韧性,可承受较大的冲击载荷。某轧钢厂使用两个厂家供应的轧机轴承,型号为FCDP100144530,其中一个厂家的轴承上线即发生滚子断裂。笔者对两家轴承滚子的化学成分、硬度、显微组织进行了测试分析,以确定两者的本质差别。     

时效硬化型渗氮齿轮钢

研制成功一种时效硬化型渗氮齿轮钢20CrNi3Mn2Al,在空冷固溶处理状态下可保持良好切削加工性（硬度为283～332 HB）,在深层离子渗氮处理后表层可以达到900 HV以上高硬度,心部硬度保持400～450 HV(42～46 HRC),渗氮层深可达0.7～1.0 mm,可部分替代渗碳齿轮钢,简化了工艺,减少了畸变。     

甲酰胺浓度对38CrMoAl钢液相等离子电解渗氮过程的影响

采用液相等离子电解渗氮技术,研究了不同甲酰胺浓度对38CrMoAl钢渗氮层组织及性能的影响。利用OM、SEM、XRD观察分析渗氮层的微观组织结构和物相构成,RF-GDOES和Parstat2273电化学工作站分别表征渗氮层的元素分布和耐蚀性,并测试分析了渗层截面的显微硬度。结果表明,随着电解液中甲酰胺浓度的升高,渗氮致密层、白亮层、扩散层厚度呈先增加后降低的趋势,渗氮层最大显微硬度值呈增加的趋势;当甲酰胺浓度升高至70%时渗氮层达到最大,为125μm,白亮层为51μm;渗氮后扩散层硬度值较高,而心部组织硬度较未处理试样提升约2倍;渗氮层表层主要含Fe2N和Fe3N相,扩散层以Fe16N2、FeN相为主,过渡层主要为α-Fe、FeN0.097相;渗氮层的耐蚀性优于未经处理试样。     

预先热处理对氮化结构钢和工具钢性能的影响

压力铸造用的压铸模和热变形模具在渗氮前须进行预先热处理—正火,调质。一些文献资料,例如资料〔1、2〕,关于预先热处理对渗氮过程和渗氮钢机械性能之影响的介绍是相矛盾的。因此,本文研究了预先热处理热循环处理对40X,Y8,3X2W8等结构钢和工具钢(见表1)的心部性能及渗氮层的影响。为了比较,将所研究钢的试样在渗氮前进行了正火和调质处理。其预先热处理规范和渗氮结果见表2。拉伸试验采用直径10mm,标距长度L=50mm的圆形试样。冲击韧性试验用I型V形缺口试样。在布氏和洛氏硬度计上测定硬度。渗氮层的显微硬度在IIMT—3型设     

31CrMoV9钢的离子渗氮

对φ55 mm 31CrMoV9钢棒材进行了910℃正火、900℃油淬和600℃回火的预备热处理。然后将该棒材加工成10 mm×10 mm×25 mm的试样。将试样在510℃分别进行离子渗氮25 h和45 h。采用金相分析和硬度试验测定了渗层的深度、表面硬度和显微组织,目的是研究31CrMoV9钢离子渗氮的可行性。结果表明,随着离子渗氮时间的延长,深层深度增大,表面硬度升高,但脉状组织趋于严重。此外,渗层无脆性,心部组织良好。结果表明,31CrMoV9钢的离子渗氮表面硬化是可行的。     

一种新型高强高韧渗氮钢的研制

采用多元合金化思路设计了一种新型低碳无铝渗氮钢。研究了该钢的淬透性曲线、基体显微组织、渗氮层组织与硬度,以及热处理工艺对钢力学性能的影响。结果表明,该钢具有很高的淬透性;经920~930℃保温30 min后油冷,600℃保温120 min空冷回火获得回火索氏体组织,可获得强韧性较好的心部组织及韧性较好的渗氮层。新型渗氮钢经过渗氮处理后形成稳定而高度弥散的氮化物,氮化钢表面硬度大于860 HV5,是一种新的氮化用钢。     

中频淬火对球杆销心部组织的影响

球杆销是某机车上的一个重要零件。机车运行时，它将承受较大的冲击、剪切、扭转载荷，因而要求有高的耐磨性和高的韧性。江苏常熟标准件厂的球杆销经调质、中频淬火处理后，发现心部硬度偏低，为此对球杆销进行了分析。     

GCr15钢气体渗氮+淬火复合处理及干摩擦行为

用气体渗氮+淬火(N+Q)复合处理技术对GCr15进行表面强化,并与单纯的气体渗氮、淬火进行比较,系统研究了硬化层的物相、组织结构及干摩擦特性。结果表明:530℃气体渗氮9 h后,渗氮层的化合物层为ε相,厚度约为40μm;而渗氮之后淬火(N+Q)复合处理使氮化物完全分解,促使N元素向基体扩散,扩散区深约900μm,N固溶强化作用使得扩散区硬度比淬火硬度约高200 HV0.1,但是因氮化物分解产生孔隙致使表层硬度下降。分别在20 N和100 N载荷进行往复干摩擦试验,气体渗氮与N+Q复合处理都能有效降低摩擦因数。在20 N载荷时,N+Q复合处理试样体积磨损率低于渗氮与淬火试样;而在100 N载荷时,因其表面孔隙,使得初始磨损比淬火试样严重,但是磨损一段时间后耐磨性能提高。     

反挤压凸模服役过程硬度变化及失效分析

通过45钢杯形件的反挤压,获取了H13钢凸模服役过程中所受的交变温度及交变应力,记录了凸模服役过程中宏观形貌,分析了模具工作表面至模具心部的硬度变化规律。结果表明:凸模在服役过程中承受280～480℃的交变温度和0～537MPa交变载荷的共同作用;工作表面硬度由540 HV1逐渐下降至285 HV1,发生软化,表层距心部5 mm内软化明显;服役后表层组织发生回复再结晶,板条组织粗大,凸模表层软化,造成凸模前端发生塑性变形。     

汽车圆锥主、从齿轮热处理的质量控制

汽车驱动桥圆锥主、从动齿轮在传递动力过程中,啮合齿面之间既有滚动,又有滑动;齿根部既承受冲击载荷也承受交变应力的作用;工作条件较严酷。齿轮工作条件的特殊性对齿轮的材料选择、表面硬度、心部硬度以及齿轮的变形程度等提出了很高的要求。为了保证齿轮具有良好的机械性能和理想的啮合状态,必须从齿轮的材料选择、机械加工和热处理等方面进行严格控制。本文主要在齿轮热处理及对热处理影响较大的齿轮材料等方面作一些初步探讨。     

关于析出硬化型氮化钢离子氮化的研究

一、序言气体软氮化法在许多方面以其固有的特性得到了应用,但对于那些承受赫兹面压高的零件,由于该法硬化层薄、零件心部硬度低,故一般还是采用渗碳淬火和高频表面淬火。最近介绍,开发了在氮化温度附近时效,心部硬度升高的析出硬化型钢,     

38CrMoAlA钢制齿轮的气体渗氮工艺

对38Cr Mo Al A钢制齿轮进行调质处理和去应力处理后,釆用可控气氛渗氮炉进行渗氮处理,通过调整渗氮温度、保温时间、氨气分解率等参数进行工艺试验,最终采用预氧化两段快速渗氮法进行齿轮加工。工艺参数为:调质处理淬火温度930~950℃,回火温度610~650℃。去应力处理温度540~560℃。渗氮预氧化温度350~400℃,保温0.5 h,继续升温至渗氮温度490℃,保温3.5 h,氨气分解率40%~50%,继续升温至510℃,保温21 h,氨气分解率65%~75%,通入氨气或氨气裂解气冷却至150℃出炉。结果表明,按上述工艺参数加工齿轮的质量检验情况为:心部硬度30~31 HRC,渗层深度0.31~0.37 mm,渗氮层显微组织4级,白层厚度0.002 mm,渗氮层脆性1级,渗氮面表面硬度1093~1122 HV5,渗氮面精加工后表面硬度991~1012 HV5,均能满足设计要求。     

热成形工具的离子渗氮和气体渗氮

用于热成形的工具承受的载荷比较复杂。为了使这类工具能经受高载荷,应对其进行渗氮处理,也可进行液体氮碳共渗,很少进行离子渗氮。然而,与气体渗氮相比,离子渗氮有一定的优越性,例如,较易实施局部渗氮、比较清洁等。高合金钢零件表面往往有起保护作用的氧化层,但也易于进行离子渗氮,因为在渗氮前可通过溅射将氧化层去除掉。介绍了用于渗氮处理的钢为常用来制作热成形工具的1.2367钢和1.2344钢。渗氮试验在气体渗氮炉和两台不同的离子渗氮炉中进行,因此可以对气体渗氮与离子渗氮和在不同炉子中进行的离子渗氮进行对比。其中的一台离子渗氮炉中还安装了活性屏,从而除了普通的离子渗氮外,还可以进行活性屏离子渗氮(ASPN)。从是否适宜处理锻造工具的角度探讨了不同渗氮工艺的优缺点。     

对齿轮表面硬化热处理物理冶金因素的评述

为了提高齿轮的承载能力和使用寿命,普遍采用表面硬化热处理工艺,以得到高的表面硬度（强度）和良好的心部韧性,从而获得强韧结合的综合力学性能。显然,要研究齿轮的强度,首先就应当研究硬化层及心部的强度特性及其影响因素。本文就齿轮渗碳、渗氮及感应淬火的硬化层、心部基体及过渡区的物理冶金因素与齿轮的服役条件、受力状况及热处理工艺的关系进行了分析,并提出一些改进建议。     

渗氮层组织调控对42CrMo钢磨损性能的影响

研究了42CrMo钢在530℃,0.02 MPa~(1/2)氮势和0.365 MPa~(1/2)氮势条件下的气体渗氮行为,表征了其渗氮层的相结构、显微组织、硬度以及韧性,通过调控氮势和渗氮时间获得了有效硬化层厚度相同的有化合物层和无化合物层试样,并在100 N和300 N的载荷下进行了磨损实验,建立了质量损失速率模型。结果表明:渗氮处理能有效提高材料的耐磨性,在100 N载荷时,试样为典型的粘着磨损,有化合物层试样由于具有较高的硬度,在低载时表现出较好的耐磨性,而在300 N载荷时,由于化合物层韧性较差,极易剥落,其主要磨损形式由粘着磨损变为磨粒磨损,磨损量急剧增加,耐磨性下降,无化合物层试样在高载时具有更好的耐磨性。