气体软氮化渗层的耐磨性

一、前言表面化学热处理,无疑是提高机械零件耐磨性的经济而有效的方法,其中软氮化为应用较广的工艺之一。在国外,此工艺已广泛应用于各种轻载耐磨零件、动力机械、精密机械、纺织机械、机床、自行车、缝纫机等方面,其效益引人注目。在国内,此工艺大约也有10年历史,但至今应用并不广泛,原因之一是许多设计人员对它的特点还缺乏了解。特别是因为气体软氮化渗层较浅,硬度又不很高,故对它是否有足够的耐磨性,能否适应产品使用要求,持怀疑态度。针对此种情况,我们作了些试验,以求说明此工艺耐磨的特性。     

30Cr2Ni4MoV低压转子钢不同微观组织下的力学性能

利用Gleeble 3500热模拟试验机对30Cr2Ni4MoV汽轮机转子钢不同微观组织(马氏体、贝氏体和奥氏体)在不同温度下的力学性能(弹性模量、屈服强度和塑性模量)进行测定,并将它们拟合为温度的三次多项式函数.根据各力学性能与温度关系分析和讨论了它们的变化机理,为热处理工艺的数值模拟和优化设计提供重要依据.     

中国热处理和表面工程的现状与展望

在中国对热处理和表面工程有非常大的需求.目前,已有各种加热设备约20万标准台(75kW为一标准台),装机容量18×109W,最近的20年,中国从世界各地进口了大约10亿美元的先进热处理和表面工程设备.同时,非常重视先进热处理和表面工程技术的自主创新,在诸如热处理的计算机模拟和应用、离子化学热处理和表面改性、超声喷丸纳米化渗氮和多种先进的渗氮技术、绿色再制造技术、微弧氧化技术、稀土化学热处理和绿色热处理技术等方面取得了重大成就.     

高氮奥氏体中温转变产物的超高硬度

为了测定高氮奥氏体特殊的中温转变产物的硬度 ,用 0 1mm厚的薄片状纯铁试样于 6 4 0℃渗氮 ,获得高氮奥氏体 ,随后在 2 2 5℃等温至完全分解。用FM 70 0显微硬度计测量横截面上显微硬度 ,发现在接近试样表面处 (即含氮量接近氮在γ Fe中最大溶解度的高氮奥氏体中温分解产物 )的硬度超过反应烧结碳化硅和硬质合金 ,作者认为这种超高硬度与先前报道的高氮奥氏体中温转变形成的纳米级尺度的两相组织有关     

界面条件剧变的淬火过程三维温度场的计算机模拟

用有限单元法建立界面条件剧变的淬火过程中三维瞬态温度场的计算机计算数学模型，并用Ｔ１０钢作为试验材料进行冷却曲线测试以验证数学模型，该模型较全面地考虑了淬火过程中界面换质热数剧烈变化及各种特性参数随温度而变化的非线性问题，包括了相变的计算及相变潜热与温度场变化的耦合计算，冷却曲线的计算结果与实测结果吻合良好，表明本数学模型和计算程序能正确预测复杂形状物体的非线性三维瞬态温度场变化。     

气体渗碳CAD软件的开发

ＨＴＣＡＤ（１．０）系统所包含的气体渗碳ＣＡＤ软件的主要特点是以数学模型为知识的表达方式，以计算机模拟为判断的依据。采用非线性数值方法较好地处理实际生产中多种复杂因素的影响，实现不等速的连续冷却过程和界面条件剧变的淬火过程的温度场与相变的计算。该中用于预测渗碳层的浓度分布，设计优化的渗碳工艺，以及预测淬火后截面上的组织与性能。     

碳在铁素体氮碳共渗中的作用——兼论用短时渗氮取代氮碳共渗的可行性

为了探讨碳在铁素体氮碳共修中的作用，采用相同温度和时间进行铁素体氮碳共渗和短时渗氮试验。然后进行金相观察和显微硬度测定、耐磨试验、弯曲试验和扭转试验。试验结果与传统的观点相反。铁素体氮碳共渗的一系列优点并非是碳和氮的同时渗入而是由于形成厚度恰当的化合物层。碳并未表现出“加速渗氮”作用，反而明显降低渗层韧性。对于中碳以上的碳钢和合金钢，在渗氮的同时渗入碳并未进一步提高渗层硬度和耐磨性，因此，除了低碳钢经铁素体氮碳共渗后提高化合物层耐磨性外，短时渗氮可广泛替代铁素体氮碳共渗工艺，从根本上解决铁素体氮碳共渗的环境污染。     

重载齿轮渗碳的计算机控制

用微型计算机实现多因素气相碳势精确控制,其精度不受渗剂种类的影响,适应性强。另一方面,为了保证重载齿轮获得理想的渗层浓度分布,本文在深入研究渗碳的数学模型基础上,发展了将优化渗碳工艺的电子计算机辅助设计与实时控制结合在一起的“动态控制”技术。这种新技术已应用于生产,取得提高渗碳齿轮质量,重现性好和显著节能的效果。     

高寿命铝管冲头的研制与开发

为了提高铝管砂的使用寿命，用扫描电镜等手段对其失效原因进行深入分析。结果表明砂在高速冲击过程中温度升高导致回火软化，造成大碳化物剥落，剥落的碳化物夹在冲头与铝管之间形成的磨粒磨损进一步加速了冲头的失效进程。用新型冷作模具钢７ＣｒＭｏ２ＶＳｉ代替原ＣｒＭｏＶ钢，并采用优化的淬火、回火工艺处理使冲头寿命提高至原来的４倍，再经铁素体氮碘共渗表面强化处理，冲头寿命进一步提高至原来的８位。