3Cr2W8V盐浴铬钛复合渗层

本文选用3Cr2WaV在小型井式炉中进行铬钛复合渗实验,应用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和磨损试验机研究了3Cr2WaV的铬钛复合渗层的组织结构和性能.结果表明,复合渗层表面物相主要有TiN、CrN、(Cr,Fe)2N1-x、(Cr,Fe)7C3和(Cr,Fe)23C6;随渗Ti温度的升高,复合渗层表面显微硬度逐渐提高;复合渗层的耐磨性优于离子渗氮层和渗铬层,但其脆性较大.     

20CrMnTi钢碳氮复合强化层的组织与性能北大核心CSCD

为减少氮化时间,降低渗氮层脆性,提高20CrMnTi钢表面的耐磨性能。采用真空脉冲渗碳+(真空脉冲渗氮、真空感应渗氮、离子渗氮)三种方法在20CrMnTi钢表面制备碳氮复合强化层,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、EBSD、显微硬度计和微观划痕测试仪等分析了渗层的物相、组织结构、截面元素分布、物相分布、致密性、显微硬度梯度和渗层脆性。结果表明组织从表及里依次为:Fe4N→含氮铁素体→回火索氏体;真空脉冲渗碳+离子渗氮工艺能获得30μm左右硬度值高、致密性好、脆性小的渗氮层,具有良好的耐磨性能;渗层截面中发现次表层含有残留奥氏体呈颗粒状或者细条状弥散的分布在马氏体基体上,奥氏体为软质相,可以较好的吸收外界的冲击力,防止产生和扩展裂纹,有效的降低渗氮层的脆性。先渗碳淬火形成的马氏体在随后的渗氮过程中转变为回火索氏体,碳化物从α-Fe中析出形成的空位,有利于氮原子的吸附和扩散,有效地缩短渗氮时间;先渗碳后渗氮能够有效地降低氮化层的脆性。     

20CrMnTi钢碳氮复合强化层的组织与性能

为减少氮化时间,降低渗氮层脆性,提高20CrMnTi钢表面的耐磨性能。采用真空脉冲渗碳+(真空脉冲渗氮、真空感应渗氮、离子渗氮)三种方法在20CrMnTi钢表面制备碳氮复合强化层,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、EBSD、显微硬度计和微观划痕测试仪等分析了渗层的物相、组织结构、截面元素分布、物相分布、致密性、显微硬度梯度和渗层脆性。结果表明组织从表及里依次为:Fe₄N→含氮铁素体→回火索氏体;真空脉冲渗碳+离子渗氮工艺能获得30μm左右硬度值高、致密性好、脆性小的渗氮层,具有良好的耐磨性能;渗层截面中发现次表层含有残留奥氏体呈颗粒状或者细条状弥散的分布在马氏体基体上,奥氏体为软质相,可以较好的吸收外界的冲击力,防止产生和扩展裂纹,有效的降低渗氮层的脆性。先渗碳淬火形成的马氏体在随后的渗氮过程中转变为回火索氏体,碳化物从α-Fe中析出形成的空位,有利于氮原子的吸附和扩散,有效地缩短渗氮时间;先渗碳后渗氮能够有效地降低氮化层的脆性。     

热处理工艺参数对13Cr11Ni2W2MoV渗氮组织及性能的影响

该文对13Cr11Ni2W2MoV不锈钢材料进行气体渗氮,用金相显微镜观察渗层氮化物组织形态,用显微硬度计检测渗层表面硬度,研究渗氮温度、渗氮时间、Kn值对渗层组织形态和表面硬度的影响。结果表明,渗氮工艺参数中,Kn值对渗层组织形态和表面硬度影响较大,当渗氮温度为600℃,Kn值降低到0.18,渗氮时间为8 h时,可获得完整、致密的渗层氮化物组织和890 HV的表面硬度,并且随着渗氮时间的延长,渗氮层厚度逐渐增加。     

42CrMo钢空气离子氮氧共渗研究

采用不同空气流量对42Cr Mo钢进行离子氮氧共渗,并和常规离子渗氮进行对比。利用金相、显微硬度计、X射线衍射仪、电化学性能分析测试仪对复合渗层的显微组织、厚度、物相、表面硬度及耐蚀性进行了测试和分析。研究结果表明,普通空气可用作42Cr Mo钢离子氮氧共渗处理的氧气源;同样温度和时间条件下,离子氮氧共渗比常规离子渗氮的渗层厚,表面显微硬度提高,硬度梯度更加平缓。同时,渗层中物相含微量Fe3O4,起到提高耐蚀性的效果。同时,研究发现,空气流量0.3 L/min为最佳工艺参数。     

钛铝基合金离子碳氮共渗及其耐磨性的研究

为提高TiAl基合金的耐磨性及抗高温氧化性,利用渗氮在TiAl基合金表面形成氮化物,以提高耐磨性;渗碳形成致密且与基体结合牢固的碳化物层,提高抗高温、抗氧化性;将二者结合,采用辉光离子碳氮共渗的方法,研究了渗层的相结构组成、不同工艺参数对TiAl基合金离子碳氮共渗后渗层厚度以及表面硬度和耐磨性的影响.结果表明:TiAl基合金共渗层是由碳氮化合物层与过渡层组成的复合相结构;随共渗温度的升高和时间的延长,渗层厚度增加;与未经共渗处理的试样相比,表面硬度及耐磨性显著提高.X射线衍射结果显示,渗层主要由TiC,TiN,AlTi3,Al2O3等组成.     

氮势对奥氏体不锈钢离子渗氮性能的影响

对AIS1304奥氏体不锈钢进行了不同氮势的离子渗氮,利用金相显微镜、轮廓仪、摩擦磨损试验机、X射线衍射仪和显微硬度计测试了经渗氮处理后试样改性层的截面形貌、微观结构、相组成和力学性能,并与未渗氮的试样进行了比较。结果表明：随着氮势的增加,试样表面的渗层深度、磨损程度、显微硬度呈规律性变化;X射线衍射分析表明：低氮势容易形成S相,高氮势有利于氮化物的形成。     

表面纳米化预处理对316L不锈钢渗氮层摩擦学性能的影响

为改善奥氏体不锈钢的表面硬度和耐磨性,采用超声滚压与离子渗氮复合工艺对316L不锈钢表面进行了表面强化处理。利用扫描电镜(SEM)、硬度计、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪以及摩擦磨损试验机等测定了渗氮层的硬度、深度、含氮量和物相组成,研究了表面晶层组织结构对离子渗氮行为和渗氮层在润滑油条件下摩擦学性能的影响。结果表明:直接渗氮和超声滚压/渗氮试样表层组织均由S、γ'、ε和Cr N相组成,渗氮层厚度均为20μm,直接渗氮层以S相为主,超声滚压后渗氮层以ε和γ'相为主,组织结构较为致密;超声滚压/渗氮层的平均渗氮含量是直接渗氮层的2.88倍,摩擦系数降低了0.04,显微硬度和耐磨性是直接渗氮层的1.15倍和2.76倍;超声滚压处理诱使316L不锈钢表面形成的纳米晶层组织结构增强了渗氮试样表面的催渗效能和对渗氮层的支撑强度,超声滚压后渗氮试样的表面耐磨性能最好。     

渗硼层与渗氮层深度的测定

以H13钢的渗氮层和渗硼层为例，借助于光学显微镜、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和X射线衍射(XRD)，分析了两者组织形态和硬度梯度上的差别，指出了两者渗层深度不同的界定标准。即渗硼层厚度的测量不能将过渡层记入渗硼层厚度，而应采用硼化物齿峰和齿谷的统计算术平均值得到渗硼层厚度。     

35CrMo钢硫氮共渗层的摩擦学性能

目前,低温离子渗硫技术在石油钻杆丝扣上的应用还没有先例.应用离子渗氮与离子渗硫技术,在35CrMo钢表面制备了硫氮共渗复合层.采用自制的球-盘磨损试验机,在含铜润滑脂润滑条件下,对比研究了离子渗氮层与硫氮共渗层的摩擦磨损性能;采用白光干涉仪和扫描电子显微镜观察了表面改性层和磨损表面的形貌,利用纳米压痕仪测量了渗层的硬度和弹性模量,用X射线光电子能谱研究了磨损表面边界润滑膜的元素成分及其含量随深度的变化.结果表明,35CrMo钢经硫氮共渗处理后,表面比较粗糙,硬度较低,符合理想的摩擦表面要求;硫氮共渗层有了渗氮层的支撑,其减摩耐磨性能在低速低载下优于渗氮层,满足钻杆接头的使用性能要求.     

Comparison of fatigue criteria for combined bending-torsion loading of nitrided and virgin specimens

This study deals with fatigue life of plasma-nitrided and virgin specimens made of a low-alloy high-strength steel. Specimens were subjected to an in-phase combined bending-torsion loading. The plasma-nitrided specimens exhibited a significantly improved fatigue resistance. The criterion proposed by McDiarmid was found to be the most precise in the fatigue life prediction for virgin specimens. On the other hand, the Matake criterion was the most successful for nitrided specimens. __________ Translated from Problemy Prochnosti, No. 1, pp. 73–76, January–February, 2008.     

挖掘机销轴断裂分析

利用宏观检验、断口分析、化学成分分析、金相检验以及硬度检测等方法,对42CrMo钢挖掘机销轴的断裂原因进行了分析。结果表明:销轴断裂为双向弯曲疲劳断裂。由于销轴表面存在较脆的白亮层ε相,且白亮层分布有较严重的疏松,增加了销轴表面的脆性,使销轴表面形成了较多的微裂纹,导致了疲劳裂纹的萌生;销轴的渗氮层深度和硬度偏低也降低了销轴的疲劳强度,加速了疲劳裂纹的扩展,最终使销轴发生早期疲劳断裂。     

水泵用密封件的失效分析

离子渗氮后的40Cr钢水泵用动态密封件在使用过程中因变形而破裂。采用金相检验与显微硬度测定的方法对该零件进行了分析。结果表明：导致零件失效的主要原因是渗氮后零件的硬度太低,渗氮层深度较浅所致。并提出了相应的建议。     

氮化层弹性模量及残留内应力的测定

为了计算钢铁材料氮化层的弹性模量,提出了组合樑物理模型,采用等强樑的试样,测定氮化层弹性模量及残留内应力.试验结果表明:氮化层的弹性模量比母材高出约29.2%.X射线应力常数比母材提高44.4%.     

硬度法测定渗氮层深度结果的测量不确定评定及分析

主要以综合评定法对硬度法测定渗氮层深度结果的测量不确定度来源进行了分析,分别讨论了硬度法测定总渗氮层和有效渗氮层深度由于界限硬度值要求不同,导致引入的标准不确定度分量不同,并对每个标准不确定度分量进行了评定。结果表明：在相同试验条件和方法下,硬度法测定总渗氮层深度结果测量不确定度明显小于硬度法测定有效渗氮层深度结果测量不确定度。其原因在于试验测定结果重复性引入的标准不确定度分量是硬度法测定总渗氮层深度结果测量不确定度主要来源;而硬度法测定有效渗氮层深度结果测量不确定度主要来源却是由计算模型中插入的界限硬度值引入的。另外,采用硬度法测定深度,应注意硬度计工作台移动的分度值和垂直度偏差对测量结果的影响。     

纯铁及结构钢快速气体渗氮工艺及机理研究

研究了纯铁及38CrMoAlA钢分别在500℃、0~0.4MPa压力和510℃、0~0.5MPa压力条件下的氨气渗氮行为。提高渗氮压力可显著加速气体渗氮动力学过程,纯铁在500℃和0.4 MPa下气体渗氮处理5h后渗氮层厚度(1160μm)可同比达到常规渗氮层厚度(205μm)的5倍以上,而38CrMoAlA钢经510℃和0.5 MPa压力下渗氮5h后的渗氮层厚度(400μm)几乎与常规渗氮50h所得硬化层厚度(440μm)相当。同时,纯铁及38CrMoAlA钢渗氮层中ε-Fe2-3N与γ′-Fe4N的相比例、氮势及表层硬度均随压力的提高呈现先增加后降低的变化趋势。提出了一种合金结构钢表面高强高韧渗氮层快速复合制备工艺(增压渗氮+冷轧)。与一段式常规渗氮及增压渗氮工艺相比,复合工艺处理表层硬度及韧性均较优良,尤其高剪切应力磨损条件下复合处理表层的耐磨性能最优,在20~600℃热循环处理10~300次条件下复合处理表层的耐热疲劳性能最佳。研究了42CrMo钢在既定的渗氮周期内(6h)以NH3为介质,530℃及不同压力循环次数条件下的气体渗氮行为。在渗氮温度和总时间相同条件下,循环压力气体渗氮样品化合物层随压力循环次数的增加逐渐减薄,渗氮层整体厚度随压力循环次数的增加逐渐增加,同时渗氮表层韧性随压力循环次数的增加逐渐增强。     

Oxidation mechanisms of low energy-high flux nitrided ODS FeAl intermetallic alloy

Abstract

Microscopy studies of low energy-high flux nitrided ODS FeAl Grade 3 intermetallic alloy reveal a surface containing a random distribution of protrusions anchored by yttria particles. The cross section analyses show the formation of an outer compact layer containing hexagonal AlN followed by an inner diffusion layer containing AlN and a segregation of α-Fe. The high temperature isothermal oxidation behaviour is subsequently evaluated at 800°C for 24 h. The nitrided layer is observed to induce a change in the oxidation mechanisms compared to the untreated material. As a result of the outer diffusion of Fe a Fe₂O₃ scale is first established at the gas/metal interface, followed by an intermediate α-Al₂O₃ layer. The original substrate also seems to be oxidised to give rise to a spinel layer the oxide/alloy interface.     

纳米铁和氮化铁超顺磁体复合吸收剂的研制

为了以纳米氮化铁作为吸波材料的吸收剂,利用气相化学反应方法,以氨基有机络合物为活化剂,液态五羰基铁为原料,获得了纳米量级亚单畴磁性氮化铁颗粒．利用TEM和S参数测量仪分析产物的结构和电磁参数．研究表明：制备的材料颗粒尺寸大都在10～100nm之间,材料主要由Fe和Fe3N的混合物组成;材料在微波段（8～13GHz）具有一定的介电损耗和磁损耗,可用作吸波材料的吸收剂．计算表明,在该波段,1mm厚度的吸波材料对电磁波能量最高衰减可达到10dB以上,具有较好的性能,可作为雷达吸波材料．     

双极膜中间界面层研究进展

以双极膜为基础的水解离技术有广泛的应用 ,同时双极膜还可以用作膜反应器以及生物膜模型 .在这些应用中 ,双极膜的中间界面层起到了根本性的作用 ,因此研究双极膜的中间界面层具有重要的意义 .总结了中间界面层的各种属性 ,从这些属性可以看出它的特殊性 ,并讨论了中间界面层的物质构成 ,为双极膜的改性提供了参考     

地铁内部设施的情感化设计研究

目的提高乘客对于乘坐地体的体验,让乘客更加愉快地接受和乘坐地铁。方法基于情感化设计理论,从本能、行为和反思3个层面出发,结合乘客对地铁内装设计的情感认知来分析对乘客的影响。结论将情感化设计理论融入地铁内饰设计中,并结合乘客生理需求和心理需求不仅可以获得良好的功能体验、视觉体验,而且能获得良好的情感体验。