QPQ复合盐浴处理中渗氮温度对35钢渗层形貌和表面性能的影响

QPQ复合盐浴处理技术是一种金属表面化学热处理技术,多年来该技术在国内制造行业得到广泛应用,经QPQ技术处理后的零部件表面可获得良好的耐磨、耐蚀及抗疲劳性。主要研究了渗氮温度对35钢表面性能的影响,从而确定最佳渗氮温度,为实际生产提供工艺参考。结果表明：化合物层深度随渗氮温度的升高而增加,但是化合物层中疏松层厚度也在增加;不同渗氮温度下的渗层截面硬度均呈现先增大后减小的趋势,硬度峰值出现在试样次表层,并且随着温度的升高,硬度峰值有远离表面的趋势;渗氮温度为575℃时试样表面显示了良好的综合性能。     

Research on component phases and microstructure shape of a rapid ion nitriding layer

The properties of nitrided parts are closely related to the component phases of their compound layers and microstructure shape of their diffusion layers. Based upon the influence of nitriding temperature and nitrogen (N) potential on formation and decomposition of ion nitriding layer, the component phases and microstructure shape of ion nitrided layer, which was processed under cyclic N potential, was studied with x-ray diffraction (XRD) analysis and transmission electron microscopy (TEM). The mechanism of rapid ion nitriding is also discussed in this paper. The results show that if the rapid ion nitriding by the thermal cycling and the N potential cycling is controlled, the nitriding speed and nitrided layer thickness of materials can not only be enhanced compared to the conventional ion nitriding technique, but also the alloy nitrides can be obviously increased. The precipitation hardness phases of diffusion layer became more trivial and spread in all directions. It is very important to improve the quality of the nitrided layer and to enhance the properties of nitrided parts.     

氨流量对离子渗氮层形成的影响

在一定渗氮温度条件下，研究了４５钢和４０Ｃｒ钢进行离子渗氮时可氨流量对渗氮层形成的影响。结果表明，氨流量影响ε相的形成速度和渗层深度；通过流量氨，会促进ε相形成。ε相是一个介稳相，它的形成与分解，在一定的氨流量时达到动平衡。     

钒铁冶炼浇铸锭模打结工艺研究

研究了适用于大型电炉钒铁冶炼浇铸过程的锭模打结工艺特性。考察打结料粒度配比、卤水配比、打结时间、刚玉渣配比及烘烤制度等参数对浇铸锭模中渗合金产生量及其钒含量的影响。结果表明:因浇铸锭模合金渗透而导致的钒损失随镁砂粒度及打结时间的增加而降低,随刚玉渣比例的提高而增加;同时随着卤水配比的提高,渗合金产生量及其钒含量呈先降低后升高的趋势;试验条件下的三种烘烤制度对锭模浇铸钒损影响较小。本研究最优工艺条件为:3~8 mm与0~3 mm镁砂粒度配比8∶1,卤水配比2.5∶1时,打结时间60 min,烘烤制度0~500℃2.0 h,500℃2.0 h,500~800℃2.0 h,800℃4.0 h。此时渗合金重量为131 kg,渗合金钒含量可降至2.43%,单炉渗合金钒损从8.82 kg降低到3.16 kg。     

工业纯铁的氮碳钛离子共渗工艺

针对氮、碳二元离子共渗电磁纯铁的渗氮层硬度低、耐磨性差的问题,采用氮、碳、钛三元离子共渗的方法对其进行表面改性处理。结果表明,在相同渗氮工艺下,海绵钛的加入,有效地提高了渗氮层的表面硬度;在520 ℃共渗8 h时,测得渗层硬度最高可达513 HV0.05。但是三元离子共渗降低了纯铁的磁性能,尤以低磁性能降低较多,稍低于GB/T 3656—2008要求,中磁性能与高磁性能仍满足标准要求。     

FeSi75铁合金显微结构与氮化性能的研究

利用XRD、SEM和EDS等手段对氮化硅铁合成原料FeSi75的物相及显微结构进行了分析。结果表明，合金中的主要物相单质硅以网状结构存在，铁元素只存在于ξ相熔体及少量的FeSi2中，且镶嵌于硅结晶的网状结构中。破碎后ξ相颗粒尺寸较小，分布均匀，这种结构和特性有利于FeSi75氮化反应的进行，并用热力学进行了证明，从而为FeSi75成为氮化硅铁的合成原料提供了理论依据。     

使用五氧化二钒和三氧化二钒混合料冶炼高钒铁工业试验

对使用五氧化二钒和三氧化二钒混合料冶炼高钒铁的工艺进行了探讨，指出了适宜的工艺参数，并对生产高钒铁的两种工艺技术进行了比较。     

钒酸钙冶炼中钒铁工艺研究

以钒酸钙为原料,将钒酸钙粉末熔片后,采用铝热法冶炼中钒铁,可获得合格的钒铁产品。钒酸钙冶炼钒铁过程平稳、可控,回收率可达97%以上,同时因钒酸钙制取时不产生难处理的高氨氮废水,相较于传统的氧化钒-钒铁的生产工艺路线有较大的环保优势。     

F51双相不锈钢离子渗氮层的组织与性能

目的提高F51双相不锈钢的硬度以及耐磨性能。方法将F51双相不锈钢进行低温(450℃)和高温(550℃)离子渗氮处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察F51双相不锈钢渗氮层的微观组织,利用X射线衍射(XRD)方法对渗氮层沿深度方向相组成的变化进行分析,采用显微硬度计、摩擦磨损实验机分别对渗氮层的显微硬度及耐磨性能进行测试,采用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)对磨痕形貌进行观察。结果F51双相不锈钢低温渗氮层主要由N相组成,由表及里为N N+N(少量);高温渗氮层主要由CrN+N相组成,由表及里为CrN+N N+N。高温渗氮层厚度约为低温渗氮层厚度的3倍。低温渗氮样品的平均表面硬度约为基体表面硬度的3.5倍;高温渗氮样品的平均表面硬度约为基体硬度的4倍。基体的摩擦系数约为0.71,低温和高温渗氮处理后样品的摩擦系数大大降低,分别为0.24和0.17。渗氮样品磨痕的宽度和深度较基体显著降低。结论F51双相不锈钢低温渗氮层主要由N相组成,高温渗氮层主要由CrN+N相组成,两种温度渗氮后的样品硬度和耐磨性均得到显著提高。     

Negative effects of reactive sputtering in an industrial plasma nitriding

Plasma nitriding of a 3% Cr-Mo-V gear, a 310 SS PM slot, a 304 SS flat-disk, and an Inconel 718 fillet were performed to demonstrate the effects of reactive sputtering on case-depth uniformity. It was shown that the geometry of the sample in combination with the wrong processing pressure may have a negative influence on the distribution of the vapor-deposited phase, leading to the uneven concentration of a deposit from plasma on the nitrided surface. The presence of this deposit coincides with the disturbance of case-depth uniformity.