纯铜表面催渗渗铝及弥散强化研究

提出了用稀土合金CeCl3进行催渗的纯铜渗铝技术。采用渗铝—内氧化技术制备了Al2O3表面弥散铜基导电材料。研究了CeCl3合金催渗对渗铝层的影响和表面弥散层的显微组织及有关性能。结果表明:利用稀土合金CeCl3催渗的纯铜渗铝试样渗层厚度远高于同等工艺参数下未催渗的纯铜渗铝试样。内氧化后,能在渗铝层形成Al2O3弥散硬化层。     

稀土元素对40Cr钢渗铝层组织性能的影响研究

研究了稀土含量对40Cr钢渗铝过程中催渗效果的影响,表明渗剂中添加稀土的最佳含量为4%,结合成分检测结果,提出了稀土催渗的渗铝模型.进一步研究发现,与渗铝层相比,稀土催渗渗铝层更为致密,过渡区与基体结合紧密,且显微硬度提高2倍左右,并对其机理进行了研究分析.     

等离子钨、钼和钇共渗时钇原子对渗层的交互作用

利用双层辉光等离子渗金属技术,在20号钢表面进行钨-钼-钇和钨-钼共渗,并获得合金渗层。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)进行微观组织分析和成分分布检测,用X射线衍射仪(XRD)进行结构分析,用Fick第二扩散定律分别计算上述二元共渗和三元共渗渗层的钨、钼扩散系数以及扩散激活能。研究表明:钨-钼-钇和钨-钼共渗渗层组织均为柱状晶,渗层与基体之间有一条分界线。稀土钇的加入细化了渗层的组织;钨-钼-钇共渗层物相主要为:Fe(W,Mo,Y),Fe3Mo,Fe17Y2,W,Y等;钨-钼共渗渗层物相主要为:Fe(W,Mo);钇的加入使渗层中钼在距表面12~15,24~25,35~36μm处的扩散系数分别提高了1.72,1.85,2.10倍,平均增大1.89倍。而钨原子的扩散系数在加入稀土元素后减小了0.92,0.99,0.76,平均降低了0.89倍;稀土钇的加入降低了钼原子的扩散激活能,说明了稀土钇对钼具有催渗作用,但对钨没有催渗作用。     

稀土元素对球墨铸铁软氮化动力学、渗层组织及硬度的影响

本文在通氨滴醇软氮化基础上加入不同量的稀土元素,研究了稀土元素对QT70—2球铁软氮化动力学、渗层组织及硬度的影响。结果表明,稀土元素(La)对软氮化过程具有显著的催渗作用,使渗层表面硬度及渗层硬度增加,渗层深度增加。加15克稀土软氮化可使软氮化渗速提高55%。同时,本文对稀土的渗入及催渗机理进行了研究。     

滴注式气体法稀土碳共渗

介绍了滴注式气体法稀土碳共渗与未加稀土的单纯渗碳结果对比,测定了稀土溶液浓度对渗碳深度的影响,从而说明稀土在气体渗碳中有催渗及自渗作用。运用X射线衍射、电子探针技术,研究了稀土渗入对渗层组织和性能的影响,证明稀土对改善工件织与性能有很大的作用,稀土碳共渗具有很好的经济效益与社会效益。对稀土原子的渗入进行了初步理论探讨。     

双层辉光离子渗镍基合金Inconel 625

采用双层辉光离子渗金属技术在２０钢、工业纯铁、１８－８不锈钢３种材料表面进行表面合金化。结果表明：可以在３种材料表面获得成分类似于镍基合金Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５及与Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５不同的表面合金渗层。并对渗层成分控制、组织结构和耐蚀性进行研究。     

稀土熔盐扩渗对AZ91D镁合金耐蚀性能的影响

为了提高镁合金的耐蚀性能,首先采用表面机械研磨的方法实现了AZ91D镁合金表面纳米化,然后研究了Ce、Nd、Y熔盐扩渗对AZ91D镁合金表层组织及耐蚀性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)对扩渗层形貌及物相进行了表征,并利用电化学工作站测试了稀土扩渗后合金在3.5%NaCl水溶液中的极化曲线。研究结果表明,经过表面纳米化及熔盐扩渗稀土后,AZ91D镁合金表面形成一层均匀、致密的稀土扩渗层,合金耐蚀能力明显提高,腐蚀电流密度降低一个数量级,渗层厚度随着扩渗时间的延长而增加,扩渗层变得更连续、致密,XRD及TEM结果表明,扩渗层主要由α-Mg,Mg_(17)Al_(12)和富稀土相Al2RE(Ce/Nd/Y)组成。     

稀土对模具钢钒硼共渗层组织和性能的影响

本文研究了模具钢盐浴钒硼共渗工艺中，添加适量稀土对共渗层组织和性能的影响。并探讨了稀土元素对共渗层催渗作用机理，以及盐浴稀土钒硼共渗工艺在模具表面强化处理中的实际应用。应用结果表明，冷作模具经盐浴稀土钒硼共渗处理后比常规热处理的模具使用寿命提高３～７倍。     

Ce在P92钢Ni_2Al_3/Ni复合涂层中的作用

采用电镀镍、含稀土低温包埋渗铝的方法,在P92钢表面制备出稀土Ni-Al化合物复合涂层,以提高其高温抗氧化性。通过OM,对不同稀土含量P92钢Ni-Al化合物复合涂层进行观察及分析;借助SEM,研究涂层的形貌及元素分布;利用XRD,对涂层进行物相分析。结果表明,P92钢镀镍后经650℃×8 h稀土包埋渗铝,得到的涂层为Ni与Ni2Al3的双层复合结构;当渗铝剂中添加无水Ce Cl3为2%时,涂层结合紧密,厚度均匀,无明显缺陷,涂层中渗铝层厚度为21μm~23μm;渗铝剂中添加过量的稀土,会恶化渗铝层质量出现漏渗等现象。     

20CrMnTi钢有无稀土渗碳热处理表面强化层的组织及性能研究

20CrMnTi钢作为一种常规渗碳钢,广泛应用于机械、汽车等行业。本文以20CrMnTi钢材料为研究对象,对比研究了普通热处理、渗碳热处理、稀土渗碳热处理不同表面热处理工艺条件下的表面强化层的组织及性能。结果如下:在化学热处理中加入稀土元素在化学热处理中起到催渗的作用,可以有效的增加渗层深度、表面硬度和耐腐蚀性。对比实验中不同热处理的表层硬度,稀土含量为5%的稀土渗碳热处理在加强表面硬度上是效果最显著的。     

稀土在H13模具钢低温粉末渗硼中的应用

对低温加稀土粉末渗硼进行了研究，初步探讨了稀土含量和工艺因素对渗层组织和性能的影响。结果表明，在低温下，加稀土渗硼仍具有比较明显的“滑化”效果，能够提高渗硼层的耐磨性；合适的稀土加入量促使渗层趋向均匀、致密，并有一定的催渗作用。     

稀土对硼铝共渗过程及渗层性能的影响

本文研究了双涂层法稀土硼铝共渗工艺及渗层的性能,考察了稀土对渗层厚度、渗层表面硬度和渗层组织形态的影响,获得了稀土加入量的最佳值。试验结果表明:加入稀土后渗速可提高近1倍,改善了渗层的组织形态及性能。     

稀土对45钢表面渗锆及渗层组织性能的影响

本文首次报道了用气相法对４５钢表面渗锆。与以往不同的是,利用了稀土的活化催渗作用使渗锆过程在较低的温度和较短的时间内进行。通过扫描电镜、光电子能谱、Ｘ射线衍射分析证实了锆渗入金属表层并形成新相。对共渗后渗层组织和性能进行研究,结果表明：在稀土作用下锆渗入４５钢表层后强化了钢的表面,洛氏硬度ＨＲＣ高达６７,显微硬度也明显提高     

渗铝钢在卤水中的腐蚀行为研究

对Q235钢经过固体包埋渗铝后,观察渗层组织,并对渗层进行XRD衍射分析以及EDS能谱分析,并将渗铝钢浸泡于盐溶液中进行电化学测试以及观察腐蚀产物。结果表明:Q235钢经过高温固体包埋渗铝后形成的渗层致密连续,渗铝层组织主要为针状组织,Fe元素和Al元素是碳钢渗铝后渗层的主要元素,渗铝层主要由Fe2Al5、Al Cl3和Al2O3组成;Q235钢经过腐蚀后,表面的腐蚀产物疏松且容易脱落,碳钢表面渗铝后,在腐蚀环境中,表面生成的腐蚀产物不容易脱落且致密完整,钢基体能够受到表面腐蚀产物较好的保护;电化学试验表明,碳钢渗铝后在盐溶液中抵抗腐蚀的能力明显好于未渗铝钢。     

La对热浸镀铝合金层生长动力学的影响

研究了工业纯铁分别热浸镀纯铝和稀土铝后合金层厚度随浸镀时间的变化。结果表明,稀土镧渗入了合金层,并对镀铝有明显的催渗作用,使镀铝速度提高约20%~30%。对740℃经不同时间的热浸镀铝试样测定合金层厚度(y)。将y及所对应时间(t)代入经验公式lny=(1/n)lnK+(1/n)ln t,经一元线性回归处理后,y与t之间满足y2=K t抛物线关系。稀土渗入合金层,会增大晶体缺陷密度,有利于铝原子的扩散。稀土的添加可降低铝原子的扩散激活能,起到催渗的作用。此外,测定了合金层的镧含量分布。     

45钢滴注式气体碳硼稀土共渗的研究

采用滴注式气体化学热处理方法对４５钢进行了表面强化的研究。在温度、时间、煤油滴量均相同的条件下，采用碳稀土共渗、碳硼稀土共渗和常规单纯渗碳３种工艺，从金相组织、渗层厚度和显微硬度的分布三方面作了对比试验，结果表明，碳硼稀土共渗试样的渗层度高于碳稀土共渗与单纯渗碳，以深度显著大于单纯渗碳，稍低于碳稀土共渗，显示了的催渗作用，同时试验了稀土加入量与渗层深度伯关系，找出稀土垢最佳加入量。     

稀土对低温固体B-C-N共渗的影响

本文研究了硼－碳－氮－稀土（Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ）共渗工艺及共渗层的组织性能，并与硼－碳－氮（Ｂ－Ｃ－Ｎ）共渗工艺及共渗层的组织性能进行了比较，结果表明，在适当范围内，稀土具有明显的催渗作用；与Ｂ－Ｃ－Ｎ共渗相比，Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗层的耐磨性和耐蚀性明显提高。本文对Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗的机理及稀土元素的作用作了初步的探讨。     

稀土加入量对钢硼钒共渗的影响

研究了稀土加入量对钢硼钒共渗组织和性能的影响。结果表明在共渗剂中加入适量的稀土能有效的提高渗层的耐磨性和抗蚀性,并有明显的催渗作用。但稀土加入量的合适范围很窄,并且视钢的成份不同而不同。     

TC4钛合金固体渗硼催渗剂的研究

在基础固体渗硼剂(碳化硼和碳化硅)中分别添加氟硼酸钾、氧化铪、氧化锆和氧化镧(4%,质量分数)对TC4钛合金渗硼层的表面形貌、渗层厚度、硬度及渗层组织的影响进行了研究,并对其各自的作用机制进行了探讨,最终优选出最佳的催渗剂。结果表明:添加氟硼酸钾的渗层表面凹凸不平且腐蚀严重,与渗硼之前的试样相比,试样厚度明显减少,因此不能作为TC4钛合金固体渗硼的催渗剂;添加氧化铪的试样渗层表面形貌良好,但渗层疏松且薄,与基础渗硼剂的相比,厚度不仅未增加,反而有所减少(减幅为90.7%),因此也不能作为TC4钛合金的催渗剂;添加氧化锆、氧化镧的渗层表面形貌良好,与基础渗硼剂的相比,厚度与硬度得到显著提高(添加氧化锆增幅分别为30.1%和30.3%,添加氧化镧增幅分别为49.7%和90.2%),具有明显的催渗作用,因此能作为TC4钛合金固体渗硼的催渗剂;与添加氧化锆的渗层相比,添加氧化镧的渗层组织均匀致密,渗层更厚更硬(分别提高了15.1%和46.0%),具有更显著的催渗效果,是最佳的TC4钛合金固体渗硼的催渗剂。     

沉淀硬化不锈钢机械能助渗铝的试验研究

通过机械能助渗铝工艺,实现对沉淀硬化不锈钢的低温渗铝.500℃渗铝10 h,可以在保证基体材料的力学性能基本无损耗的情况下,得到厚度约为11μm的均一渗铝层.采用SEM、EDS、显微硬度分析以及盐雾试验等测试手段对渗铝层进行研究,发现通过机械能助渗铝得到的为富铝相渗层,渗层硬度是基体材料的两倍以上,且具有良好的耐腐蚀及...