空气流量对45钢离子氧氮共渗的影响

首次采用空气、氮气和氢气混合气源对45钢进行离子氧氮共渗,并研究空气流量对渗速和组织性能的影响。采用金相显微镜、X射线衍射、电化学工作站对处理后的45钢进行测试和分析。研究结果表明,在离子氧氮共渗过程中添加适量的空气比传统离子氧氮共渗有显著的优势,其中空气流量为0.2 L/min时获得最佳渗层厚度与耐蚀性。温度550℃、保温4h工艺条件下,渗层厚度达到约60μm,是传统离子渗氮的2倍以上;耐腐蚀性也比传统离子渗氮有进一步提高。0.2 L/min的空气流量得到的铁氧化合物主要是Fe_3O_4,空气流量≥0.4 L/min时,Fe_2O_3相增加,氮氧共渗效果变差。     

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.     

碳含量对AISI304奥氏体不锈钢离子碳氮共渗性能的影响

对AISI304奥氏体不锈钢进行了不同C2H2含量下的离子碳氮共渗,利用金相显微镜、辉光放电光谱仪、x射线衍射仪和显微硬度计测试了经碳氮共渗处理后试样改性层的截面形貌、渗层成分、相组成和力学性能.结果表明低温下离子碳氮共渗可以同时获得性能好的γc相和γn相,且最大含量分别出现在不同深度;气氛中C2H2含量为3%时,渗层厚度最大,表面显微硬度最大.     

金属材料表面改性技术—奥氏体氮碳共渗的进展

国际热处理联盟专用木语委员会已经将氮碳共渗正式定义为化学热处理(以前称为软氯化),它可用于金属零件,以形成表面氮碳富集的化合物层,并在该层下面形成富氮扩散区。铁素体氮碳共渗是在Fe-N-C三元系共析温度之下(即低于580℃)进行的,其扩散区处于铁素体状态,旨在使金属零件表面具有良好的耐磨性、抗疲劳与抗腐蚀性能。但是,普通碳钢经处理后,化合物层下面不具备明显硬化层。奥氏体氮碳共渗是在590～720℃进行的奥氏体状态处理,此时共     

齿轮用钢稀土碳氮共渗层摩擦学性能研究

研究了稀土元素对齿轮钢碳氮共渗过程及其摩擦磨损性能的影响.结果表面:稀土对齿轮钢碳氮共渗过程有明显的催渗作用;稀土在碳氮共渗中渗入钢表面起微合金化作用改善了渗层组织;稀土碳氮共渗处理后的抗干磨损性能及抗滑动磨损性能均明显优于普通碳氮共渗处理.     

深冷处理对18Cr2Ni4WA钢耐磨性的影响

研究了在不同化学热处理条件下深冷处理时18Cr2Ni4WA钢耐磨性的影响。结果表明,深冷处理能显著提高渗碳层,碳氮共渗层和氮化层的耐磨性。     

槽电压对纯铁表面液相等离子体电解硼碳氮三元共渗层摩擦磨损性能的影响

利用液相等离子体电解渗技术分别在340,360V和380V槽电压下对纯铁进行硼碳氮三元共渗(PEB/C/N)表面处理。分析纯铁表面PEB/C/N共渗层的形貌、成分、相组成和显微硬度分布。采用球-盘摩擦磨损仪评估槽电压对渗层摩擦磨损性能的影响,并分析渗层与ZrO_2球对磨时磨损机理。纯铁表面的PEB/C/N三元共渗层厚度随着放电电压升高而增大,最高硬度也相应增加。380V处理1h后硼碳氮三元共渗层中渗硼层和过渡层厚度分别达到26μm和34μm,渗层最高硬度可以达到2318HV。硼碳氮三元共渗层的磨损率仅为纯铁基体的1/10。硼碳氮共渗处理大幅度降低纯铁的摩擦因数和磨损率,但不同槽电压下制备的PEB/C/N共渗层的摩擦因数和磨损率变化较小。     

QPQ盐浴复合处理技术对3Cr2W8V钢组织和性能的影响

QPQ盐浴复合处理是一种新的金属盐浴表面强化改性技术,将QPQ技术应用干3Cr2W8V钢,利用OM、SEM、显微硬度计、X射线衍射仪、高温摩擦磨损试验机和电化学工作站分别对QPQ渗层的显微组织、化学成分、显微硬度,物相,耐磨性和耐蚀性进行了分析研究.结果表明,QPQ渗层表面平整,当盐浴氮碳共渗时间一定时,随着氮碳共渗盐...     

气体氮碳共渗中NH3和CO流量对低碳钢渗层组织及其性能的影响

通过调控气体氮碳共渗过程中的NH_3和CO流量来调控气氛中的氮化势和碳势,从而调控共渗层的微观组织和性能。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学分析仪研究了气体氮碳共渗过程中的NH_3和CO流量对低碳钢氮碳共渗层的微观组织结构及其性能的影响。研究结果表明:气体氮碳共渗气氛中,随着NH_3流量的增加,化合物层厚度增大但致密性降低;随着CO流量的增加,化合物层致密性逐渐增大,但渗层厚度先增大后减小。氮碳共渗过程中C的加入可抑制γ'相的形成而促进ε相的产生,过量的C会形成θ相,但是C的渗入对渗层腐蚀性能影响较小。NH_3和CO对氮碳共渗过程中的协同作用表现为,当NH_3流量增加时,可相应增加CO流量来获得较厚、致密、耐腐蚀的化合物层。     

45钢奥氏体氮碳共渗的组织结构及摩擦学性能

利用流体法研究了对４５钢铁素体及奥氏体作氮碳共渗处理的工艺；为便于比较，同时对４５钢进行了淬火＋低温回火处理。通过金相观察，显微硬度和Ｘ射线衍射分析，测定了两种氮碳共渗系数及耐磨性能，并使用轮廓仪测定了试样表面的粗糙度。结果表明，奥氏体氮碳共渗后试样表面的化合物层由两层组成，表层为Ｆｅ３Ｎ次表层为富含氮、碳的马氏体及奥氏全；而经铁素体氮碳共渗处理的试样，其表面的化合物层只有一层（由Ｆｅ３Ｎ及少量的     

用维氏硬度法测渗碳、碳氮共渗渗层深度的几点说明

HB5493—《航空钢制件渗碳、碳氮共渗渗层深度测定方法》已经颁布实施。HB5493是HB5023—《钢的渗碳、碳氮共渗、氮化层深度测定方法》中《钢的渗碳、碳氮共渗渗层深度测定方法》部分的修订版。内容上除保留原标准中高倍组织测定法、低倍组织测定法及断口测定法外,增加了用维氏硬度法测渗层深度,并且是推荐     

45钢离子氮碳氧三元共渗与QPQ处理对比研究EI北大核心CSCD

盐浴复合(QPQ)技术为公认的能同时提高金属材料耐腐蚀性和耐磨性的表面改性技术,但其推广使用受到环保制约。为开发绿色高效表面改性技术,探索了离子氮碳氧三元共渗(PNCO)技术,并与QPQ技术改性效果进行了对比研究。选择45钢为原材料,分别采用PNCO技术和QPQ技术进行表面改性。利用光学显微镜及扫描电子显微镜、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机、浸泡腐蚀实验对两种表面处理试样的截面显微组织、物相、表面及截面硬度、耐磨性和耐腐蚀性进行测试和分析。结果表明,在510℃×4 h工艺条件下,PNCO处理获得的化合物层厚度为20.14μm,有效硬化层厚度为59μm,截面最高硬度为760HV_(0.05),磨损率为1.39×10^(-3)g·N^(-1)·m^(-1),腐蚀失重率为0.39%。XRD结果分析表明,PNCO处理后渗层形成了Fe_(x)N化合物和以Fe_(3)O_(4)为主的氧化物相。PNCO和QPQ对比研究发现,两者表层硬度、耐磨性及耐腐蚀性均相近。本研究为绿色高效表面改性技术提供了可行的研究方向。     

第4章 表面合金化

把一种或几种元素渗入基体金属(或合金),改变其表层成份和组织,并提高其使用性能的方法,称为表面合金化或化学热处理。化学热处理的原理以及在钢铁基体上渗碳、碳氮共渗、氮化、渗硼、碳氮硼三元共渗、渗硫、硫氮及硫碳氮共渗等,巳在本手册第44篇的化学热处理章中作了介绍。本章只着重介绍渗铝、渗硅、渗钒、渗铬、渗锌     

DC53钢的离子氮碳共渗工艺及稀土催渗研究

为了探究DC53钢的优化氮碳共渗工艺,对DC53钢在530℃不同共渗时间、NH3/CO2不同气氛比值、不同炉内气压情况下的离子氮碳共渗效果进行了研究.运用OM、XRD、SEM、EDS、显微硬度、摩擦磨损实验,对材料的显微组织、显微硬度和耐磨性进行了分析.研究表明:对于冷作模具钢DC53,10 h、NH3/CO2为15∶1、炉内气压为800～1000 Pa时,氮碳共渗效果最好;随着稀土镧(La)的加入,渗层变厚且渗层与基体更致密,表层到心部的硬度梯度更小,氮碳共渗效果更佳.     

稀土——镁作还原剂的盐浴渗硼试验

前言所谓渗硼就是向金属材料中渗入硼,使材料表面形成非常硬的硼化合物层及硼的扩散层的方法. 根据铁——硼相图可知,在适当条件下,渗硼后,表面可得到Fe_2B FeB或Fe_2B组织. 由于渗硼层具有很高的硬度(Hv 1200～2300),因而其耐磨性极高,远非一般表面化学热处理(如渗碳、渗氮、碳氮共渗等)所能比拟;而且还具有抗高温(850℃)氧化性和对硫酸、盐酸、磷酸、碱类等的一定耐蚀性.用铬钢渗硼还可有效地提高其疲劳强度.正是由于渗硼这一新工艺具有这样一些优点,从而日益引起了各方面的注意. 渗硼用在热锻模、冷拔模、压铸模上效果较好,尤其是对于石油、采矿工业中的高压阀门闸板、泥浆泵、深井泵的缸套等效果更好.此外,还可以普通碳钢渗硼代高合金钢.目前从国内外渗硼的实际应用情况看,     

钛合金表面等离子体电解氮碳共渗的研究

在含有硝酸铵、甘油、乙醇的水溶液中,利用等离子体电解渗入技术在Ti6Al4V钛合金表面制备了氮碳共渗层.利用SEM、XRD、GDS以及显微硬度计分析了渗层的形貌、成分、组织和显微硬度,探讨了渗层形成的机理和过程.结果表明:(1)以300V的电压经45min处理制备的渗层总厚度约为100μm,其中化合物层约为20μm,主要由Ti(C,N)相组成;(2)渗层最高显微硬度超过2000HK0.0025.等离子体电解渗入技术可以较快地在钛合金表面制备出厚度大、硬度高的氮碳共渗层.     

氮化发蓝复合处理

氮化发蓝复合处理(Nitroblue)与氮磷共渗类似,系渗氮和发蓝同时进行的处理。这种复合处理工艺是在A_1临界点以下的铁素体区域施行的热处理方法,用流态化床在氮的气氛下进行,温度为370℃,炉内温度控制偏差在±1.5℃内,冷却也是在流态化床内用氮化气氛进行的。处理工件预先经过淬火回火处理。由于处理温度低,工件在氮化发蓝复合处理后,其硬度和机械性能不会受到损害。处理后的工件表面出现一层蓝色复膜,提高了耐蚀性,不用再施行防腐蚀镀复和涂装处理,耐蚀性与镀锌相同。其色泽如枪身的蓝色一样美丽,这是氮碳共渗所不及的。     

不同电源等电位离子钨钼共渗的研究

利用脉冲单电源和直流单电源,分别在Q235钢表面进行等离子钨钼共渗.通过对不同电源钨钼共渗试样的渗层组织、渗层成分分布、晶体结构、渗层硬度分布的检测和比较,分析了2种电源对等离子钨钼共渗的影响.结果表明,利用单一电源均可在Q235钢表面形成明显反应扩散层;在相同工艺下,采用脉冲电源所得到的试样渗层厚度较采用直流电源的渗层厚度增加了18.1%;脉冲电源试样表面W、Mo含量(质量分数,下同)分别约为8.4%和9.8%,直流电源试样表面W、Mo含量分别为8.2%和8.9%,可见2种电源渗层表面含W、Mo量相差不大;2种电源渗层相结构均为Fe_7W_6和Fe_3Mo金属间化合物相;钨钼共渗后渗层硬度提高不明显.     

磷化处理在我厂离合器防锈中的应用

１　前　言在离合器行业中，磷化属于防锈磷化，离合器表面经磷化处理后直接进行装配，对防锈性能要求很高。因此，磷化作为离合器的表面处理目前仍然占有极其重要的地位，特别是离合器总成中的盖，几乎所有的主机配套厂均采用磷化处理。离合器从动盘总成中的从动盘和减震盘大都经热处理淬火后采用磷化表面防锈处理，虽然现在有些厂家在采用表面化学热处理后不需磷化也能达到防锈目的，如采用离子轰击炉进行碳、氮共渗（即离子软氮化），在其表面生成一层碳、氮化合物，具有较强的抗腐蚀作用。但离子轰击一般需进行３～４ｈ，且表面碳、氮化…     

T10钢低温双辉等离子表面渗镀铬硬化的研究

采用双辉等离子渗铬技术,首先在560℃对T10钢进行不同时间的渗铬,再对已渗铬试样进行4h离子氮化,研究了该工艺对渗镀铬层硬化效果的影响.结果表明:双辉渗铬后的渗层由厚3～5μm的沉积层+扩散层组成,沉积层组织致密并与基体结合良好,基体组织和晶粒度与渗铬前基本一致;沉积层铬浓度达45%(质量分数)以上,内有20～25μm的扩散层,铬浓度向内呈梯度分布;表面物相均由Fe,Fe-Cr,Cr7C3,Cr23C6等组成;渗层表面显微硬度达650~850HV,向内逐步降低,呈梯度分布.沉积层厚度、渗层深度、渗层的铬浓度及显微硬度等均随渗铬时间的增加而增加.渗层经离子氮化后的组织与氮化前的组织无明显变化,但表面物相为Fe-Cr,Cr7C3,Cr23C6,CrN,Fe4N,表面显微硬度提高到1000~1350HV,较未氮化前提高约60%以上.