TC11钛合金的真空渗碳工艺

研究了TC11钛合金经过不同温度、压力和时间真空渗碳后的渗层深度、表面硬度和显微组织。结果表明,提高温度、压力和延长时间可增加TC11钛合金渗碳层深度及表面硬度。TC11钛合金在1100 ℃×1.6 kPa×60 min条件下渗碳后,渗层深度约为0.25 mm,表面硬度约为470 HV0.2。     

Cr17Ni2不锈钢低压真空渗碳工艺研究

采用低压渗碳工艺对Cr17Ni2不锈钢进行了渗碳处理,解决了由于不锈钢表面存在钝化膜以及渗碳温度较高而无法采用传统气体工艺进行渗碳的问题,比较了Cr17Ni2钢低压真空渗碳后不同的淬火温度和冰冷处理工艺对试样硬度和心部组织的影响。结果表明,理想的表面硬度和显微组织是:渗层深度0.5mm,表面硬度≥750HV10,微观组织由细小、弥散分布于马氏体中的碳化物和δ铁素体组成。     

18Cr2Ni4WA钢衬套的精密气体渗碳淬火热处理

研究了精密气体渗碳等温淬火工艺对18Cr2Ni4WA钢渗层硬度、深度及显微组织的影响。结果表明,随着总渗碳保温时间的延长,渗层深度增加,但硬度曲线变得平缓;在相同总保温时间的情况下,强渗时间越长,渗层越深;而当扩散时间相同时,强渗时间越长,淬火后表层的硬度较低。优化的精密气体渗碳工艺为:保温温度均为910℃,强渗阶段碳势1.20%,保温3 h;扩散阶段碳势0.80%,保温1 h,渗碳后进行等温淬火,可以获得(1.2±0.1)mm渗层深度。渗碳淬火后渗层组织良好。该工艺成功应用于衬套零件的实际生产,满足了设计要求。     

23Si2MnCrNiMoV钢固体渗碳层的影响因素

研究了渗碳温度、渗碳时间、扩散时间、深冷处理参数对23Si2Mn Cr Ni Mo V钢渗碳层的碳浓度梯度、表层低硬度区深度、有效渗硬层深度(550 HV0.3)、碳扩散距离、微观组织形貌等影响,实验研究的渗碳温度区间为890~970℃,渗碳时间为4~10 h,扩散时间为0~4 h。结果表明,较多的残留奥氏体存在是造成渗碳表层高C低硬度的主要原因,控制C浓度为0.72%~0.86%时,可获得最大硬度,若进一步增加C含量,会形成大量的残留奥氏体,反而降低渗透层的硬度;深冷处理对有效渗硬层深度几乎没有影响,但可使表层低硬度区域从距表面0.7 mm缩至0.3 mm。     

航空轴承钢M50NiL真空低压渗碳热处理工艺研究

为探究渗碳全流程工艺对航空轴承用钢M50NiL渗层组织性能的影响规律,对M50NiL钢开展了真空低压渗碳热处理研究,分析了渗碳、淬火、冷处理和回火等工艺对渗层的组织演变及其对应硬度梯度分布的影响。结果表明,经渗碳淬火后,实验钢有效渗层深度为1.25 mm,随着碳浓度的降低,从渗层表面到芯部碳化物的体积分数和析出尺寸逐渐减小,显微硬度呈现逐渐下降趋势。冷处理工艺促使部分残余奥氏体组织转变为马氏体组织,进一步提高渗层整体硬度。经回火处理后,表面硬度有所降低。实验钢表面碳化物主要为Cr、V、Mo、Ni的碳化物。     

18Cr2Ni4WA钢衬套的精密气体渗碳和等温淬火工艺

研究了精密气体渗碳等温淬火工艺对18Cr2Ni4WA钢渗层硬度、深度及显微组织的影响。结果表明,随着总渗碳保温时间的延长,渗层深度增加,但硬度曲线变得平缓;在相同总保温时间的情况下,强渗时间越长,渗层越深;而当扩散时间相同时,强渗时间越长,淬火后表层的硬度较低。优化的精密气体渗碳工艺为：保温温度均为910 ℃,强渗阶段碳势1.20%,保温3 h;扩散阶段碳势0.80%,保温1 h,可以获得（1.2±0.1）mm渗层深度,渗碳后在280 ℃硝盐中淬火。渗碳淬火后渗层组织良好。该工艺成功应用于衬套零件的实际生产,满足了设计要求。     

18Cr2Ni4WA钢真空碳氮共渗工艺试验

制定了一种18Cr2Ni4WA钢的真空碳氮共渗的热处理工艺,研究了该真空碳氮共渗工艺对18Cr2Ni4WA钢的微观组织和性能的影响。结果表明,18Cr2Ni4WA钢经真空碳氮共渗、高压气体淬火、深冷与低温回火后,表层微观组织为细针状马氏体,心部为板条状回火马氏体;表面残留奥氏体含量为9.19%(Vol.);试样表面硬度达到了901 HV0.2,有效渗碳层深度达到了1.3 mm。     

TiAl基合金的离子渗碳研究

试验研究了钛铝基合金离子渗碳后的渗层组织结构、渗碳温度和时间对渗层厚度、表面硬度的影响.结果表明,钛铝基合金经离子渗碳处理后,渗层由碳化物层与过渡层组成;提高渗碳温度及延长保温时间将使渗层厚度逐渐增加:与未处理试样相比,表面硬度显著提高.     

20CrMnTi钢碳氮复合强化层的制备与性能

采用真空脉冲先渗碳后渗氮、真空脉冲感应渗氮、等离子渗氮等方法在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、能谱仪和显微硬度计等分析了改性层的物相、组织结构、截面元素分布、致密性和显微硬度梯度。结果表明:真空脉冲先渗碳后渗氮能够获得平缓的硬度梯度;真空脉冲感应渗氮1 h就能够制备出35μm左右的渗氮层,大大的缩短了渗氮时间;先渗碳再离子渗氮工艺能获得50μm左右硬度值高和致密性好的渗氮层,次表层为回火马氏体组织,其渗层深度和氮元素相对含量几乎是单一离子渗氮的两倍。     

20CrMnTi钢碳氮复合强化层的制备与性能北大核心CSCD

采用真空脉冲先渗碳后渗氮、真空脉冲感应渗氮、等离子渗氮等方法在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、能谱仪和显微硬度计等分析了改性层的物相、组织结构、截面元素分布、致密性和显微硬度梯度。结果表明:真空脉冲先渗碳后渗氮能够获得平缓的硬度梯度;真空脉冲感应渗氮1 h就能够制备出35μm左右的渗氮层,大大的缩短了渗氮时间;先渗碳再离子渗氮工艺能获得50μm左右硬度值高和致密性好的渗氮层,次表层为回火马氏体组织,其渗层深度和氮元素相对含量几乎是单一离子渗氮的两倍。     

真空渗碳均匀性测试

测定了30CrMnTi钢试样在卧式双室真空渗碳炉渗碳并炉冷或淬火后的渗碳层深度、有效硬化层深度和表面硬度的均匀性。结果表明,按目标渗层深度1.0 mm真空渗碳和炉冷的试样,用金相法测定的渗层深度偏差≤0.10 mm。按目标渗层深度1～2 mm真空渗碳和淬火的试样的有效硬化层深度偏差≤0.10 mm。同炉次渗碳、淬火试样的表面硬度偏差≤1.5 HRC,不同炉次渗碳、淬火试样的表面硬度偏差≤2.5 HRC。     

扩散时间对20MnCrS5齿轮钢真空渗碳的影响

采用真空低压渗碳高压气淬工艺对20MnCrS5齿轮钢进行表面真空渗碳处理,分析扩散时间对硬度梯度、渗层深度、显微组织以及碳含量分布的影响,并优化真空渗碳工艺。结果表明,随着扩散时间的延长,C原子由表层向基体发生扩散,当扩散时间超过100 min后,C原子的扩散速度减缓;当C含量超过1.0%后,淬火后容易形成尺寸较大的残留奥氏体,随着C含量的降低,显微组织由孪晶马氏体向位错马氏体转变,硬度下降;在本试验条件下,20MnCrS5钢合适的真空低压渗碳高压气淬工艺为930 ℃强渗42 min,扩散140 min,0.6 MPa高压气淬至室温,并在160 ℃低温回火2 h。经该工艺处理后,组织中碳化物等级为1级,残留奥氏体等级为2级,马氏体等级为3级,表层无内氧化,渗碳层厚度约为0.91 mm,符合技术要求。     

20CrMnMo钢深层真空渗碳工艺研究及应用

采用大型双室真空渗碳淬火设备对20Cr Mn Mo钢进行深层真空渗碳,研究了不同工艺处理后的金相形貌、显微硬度分布、表面碳浓度和扫描电镜照片。结果表明,在强渗75 min时,20Cr Mn Mo钢深层真空渗碳渗扩比以1∶20~1∶22为宜。20Cr Mn Mo钢大型重载齿轮以渗扩比1∶22进行深层真空渗碳淬火处理后,表面碳浓度为0.86%,渗碳层深度4.4 mm,碳化物级别1~2级,淬火和回火后齿轮齿面硬度分别为61.3、57.5 HRC。     

20CrNi2Mo钢真空渗碳工艺及数值模拟

采用大型双室真空渗碳设备对20Cr Ni2Mo钢进行不同工艺真空渗碳淬火,结合金相、显微硬度和表面碳浓度等分析,结果表明:试样渗碳层深度为2~3 mm时,总渗碳时间为550 min,渗碳扩散时间比(渗扩比)以1∶10较合理;渗碳层深度数值模拟结果略小于实际值,对实际生产具有一定指导意义;20Cr Ni2Mo钢大型齿轮实际真空渗碳淬火处理后,表面碳浓度为0.83%,渗碳层深度为3.2 mm,碳化物别1~2级,淬火和回火后齿轮齿面硬度值分别为62.8 HRC和58.1 HRC。     

渗碳方法对滚珠丝杠轴组织与性能的影响

对含0.18%C、1.21%Mn和1.06%Cr(质量分数)的16MnCr5钢滚珠丝杠轴分别于930℃进行了以氮-甲醇作介质的气体渗碳和以乙炔作介质的真空渗碳。渗碳后分别油淬和气淬,并180℃回火。检测了渗碳层和基体的微观组织、硬度以及至表面以下550 HV1处的深度。结果表明:采用两种方法渗碳随后淬火和低温回火的滚珠丝杠轴渗层组织均为细小的高碳马氏体和少量残留奥氏体,表面硬度高于700 HV1;气体渗碳层有12～20μm深的内氧化层,真空渗碳层基本没有内氧化;与经气体渗碳的滚珠丝杠轴相比,真空渗碳的丝杠轴基体含有少量铁素体,导致其硬度较低,外圆面、滚道和凸缘等部位的硬化层更均匀。     

获得高质量齿轮的控制渗碳

渗碳的合金钢齿轮在经过适当的热处理后能够获得最大的负荷能力。为进行高质量的渗碳处理。必须非常仔细地控制渗层深度、渗层显微组织和表面硬度。碳渗入轮齿的深度是气氛碳势、温度、时间和钢的成分的函数。零件渗碳生产之诸多问题中的第一个问题是：如何以及在何处测量渗层深度？     

甘油体系中不锈钢表面液相等离子体电解渗碳工艺

采用液相等离子体电解渗方法,在80%甘油水溶液中实现了304不锈钢表面快速渗碳。研究施加电压和放电时间对渗碳过程的影响,分析了渗碳层的显微组织,并比较了不同工艺条件下渗碳层显微硬度分布。结果表明:经过5 min的快速放电处理,渗碳层厚度接近100μm,硬度达到880 HV。在350 V和3 min渗透条件下渗碳层质量较好。     

用正交法研究稀土对20Cr钢渗碳的影响

研究了稀土种类与含量对渗碳的影响，结果表明，稀土在渗碳过程中有显著的活化催渗作用，渗碳速度提高１５％－２５％，耐磨性提高１２－１５％。通过采用二次回归正交法，对试验结果进行了统计处理，建立了渗碳温度，时间、稀土含量对渗层深度、表面硬度、表面硬度、耐磨性及冲击韧性的数学关系式。     

激光淬火预处理对40Cr钢离子碳氮氧硫共渗层组织与性能的影响

通过观察金相组织、测量表面硬度和渗层深度、检测耐蚀性等方法,研究了激光淬火预处理对40Cr钢离子碳氮氧硫共渗层组织和性能的影响。结果表明,激光淬火预处理缩短了离子碳氮氧硫共渗的时间,降低了共渗的温度。激光淬火预处理可提高共渗工件表面硬度及渗层深度,经激光淬火/离子多元共渗处理后,40Cr钢表面的ε-Fe2-3N相和FeS含量增多,Fe3C含量减少,可明显地改善其耐蚀性。     

薄层真空碳氮共渗技术及应用

介绍了薄层真空碳氮共渗技术的进展和难点.试验采用同一真空碳氮共渗工艺处理10、20和45碳素钢以及20Cr和20CrMo合金钢后测试和观察了渗层深度、硬度和显微组织,分析了温度和时间对渗层性能的影响.举例说明了3种关键零件真空碳氮共渗后的渗层深度、硬度、畸变量等技术要求及达标情况.