氮碳氧复合处理(QPQ)对MPS700A钢组织与性能的影响

采用氮碳氧复合处理(QPQ)技术对耐蚀耐热不锈钢MPS700A钢进行表面改性,分别进行(450～500)℃×5 h和(550～570)℃×3 h盐浴氮碳共渗试验,氧化处理工艺均为400℃ ×30 min.对QPQ处理后试样渗层的表面形貌、表面硬度、脆性及其耐磨性进行了分析.结果表明:渗层主要由氧化膜层、疏松层、化合物层...     

45钢的离子氮碳共渗-离子渗氧复合处理

研究了45钢离子氮碳共渗-离子渗氧复合处理工艺。试验表明，45钢经离子氮碳共渗-离子渗氧复合处理后，表层可获得化合物和氧化物的复合层，该复合处理可以明显提高45钢的耐磨性。     

离子氮碳共渗+离子后氧化双重复合处理的研究

用自制的保温式多功能离子热处理炉对45钢进行了离子氮碳共渗 离子后氧化双重复合处理(Ion(NC O)复合处理)。测试结果显示，Ion(NC O)复合渗层是由黑色致密的Fe3O4膜，厚的ε-Fe2,3N白亮化合物层和α(N) γ′扩散层等三部分组成。经Ion(NC O)双重复合处理后的45钢表面硬度和耐蚀性能都有显著提高，其耐蚀性能可以和奥氏体不锈钢的耐蚀性能相媲美。     

离子氮碳共渗与离子镀TiN复合处理研究

通过离子氮碳共渗与离子镀硬质膜复合处理在低合金钢基体表面上形成较厚的强化层,可使表面硬度达到２２００ＨＶ０．１以上。耐磨性比单一渗氮处理有很大改善,硬质膜与基体结合力用划痕临界载荷（Ｌｅ）表示达到６０Ｎ以上。     

氧氮碳复合处理

通过金相分析、硬度测定、Ｘ射线衍射分析、耐磨性及脆性试验等方法，研究了氧化处理对固体氮碳共渗的作用。结果表明，氧化处理能加速固体氮碳共渗并使性能有所改善。     

42CrMo4钢硼氮离子复合渗与离子渗氮对比研究

目的 为了进一步提高42CrMo4钢离子渗氮层的硬度,研发硼氮离子复合渗创新技术,并与离子渗氮层特性进行对比研究.方法 在520℃、6 h的相同工艺条件下,对42CrMo4钢分别进行硼氮离子复合渗和离子渗氮处理.利用光学显微镜、XRD、显微硬度计、摩擦磨损测试机和电化学工作站对截面显微组织、物相、截面硬度、耐磨性和耐蚀...     

离子氮碳共渗及复合处理提高轧辊使用寿命的研究

采用氨气和丙酮作气源研究了４０Ｃｒ钢离子氮碳共渗和复全处理（离子氮碳共渗后再加热淬火回火）后的组织与性能,结果表明,离子氮碳共渗能大幅度提高表面硬度、耐磨性的抗咬合性能,复合处理不仅使表层得交厚的渗层深度、了的硬度梯度及残余应力分布状态,而且在较大负荷条件下显示出比离子氮碳共渗更优良的耐磨性和抗咬合性能。将试验结果用于轧辊,能显著提高使用寿命。     

喷砂预处理与离子氮碳氧硫复合工艺

按照不同共渗工艺参数,分别对38CrMoAl钢试样进行喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理和离子氮碳氧硫共渗处理.结果表明,喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合工艺有利于缩短共渗时间和降低共渗温度;在相同的共渗介质与共渗参数下,喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理的表面硬度可达913 HV0.2,渗层厚度大约为0.33 mm,比离子氮碳氧硫共渗分别增加了35％和43％;经喷砂预处理离子氮碳氧硫共渗复合处理后耐腐蚀性增加.     

利用氧氮局部复合处理法提高普通手锯条的寿命

利用氧氮局部复合处理法来提高普通手锯锯条的使用寿命,实验结果表明,此法工艺简单、成本低廉,经过处理后的锯条使用寿命较处理前提高两倍以上。     

气体氧-氮碳复合处理40Cr钢硬化层的组织及耐蚀性

对采用自主开发的气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ技术处理的40Cr钢的硬化层进行组织、硬度和耐蚀性对比。结果表明,经气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢白亮层厚度为17~22 μm,后氧化层厚度为3~5 μm,硬度最高达到573.0 HV0.025,有效硬化层厚度达到370 μm。由自腐蚀电位和自腐蚀电流密度测量可知,气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ处理的几乎具有一样的耐蚀性。     

金属基陶瓷复合等离子弧堆焊层组织与耐磨性能

等离子弧堆焊镍基钴基合金粉末时外加纵向磁场,对两种合金陶瓷复合堆 焊层进行硬度和磨损试验及显微组织分析.结果表明,施加磁场时的堆焊层性能比无 磁场作用的堆焊层性能高.钴基合金的最佳焊接电流和磁场电流分别为160 A和3 A. 此时堆焊层组织晶粒细化效果最明显;而镍基合金为140 A和1 A,此时堆焊层Cr7G3截 面的六角形陶瓷硬质相数量最多且均匀分布,说明Cr7G3硬质相的轴向平行方向一致, 因而硬度和耐磨性最好.随着磁场电流的继续增大,由于电磁阻尼占主导地位,这两种 合金的性能均下降.     

45钢表面PII-DGPSM复合强化层的耐腐蚀性能研究

针对海工装备中常用45钢表面耐腐蚀性不足的问题,采用离子注入技术(PII)注Al和双辉等离子表面冶金技术(DGPSM)渗Cr复合,在基体45钢表面制备Al-Cr复合强化层。利用X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等对试样的元素分布、物相结构进行表征。并采用极化曲线和电化学阻抗谱,对比分析Al-Cr复合涂层、注Al涂层和基体在3.5wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性,研究其腐蚀机理。研究表明,采用复合技术制备所得Al-Cr涂层的耐腐蚀性最佳,其表面形成Cr2O3和Al2O3复合钝化膜,和涂层内部形成具有优异耐腐蚀性Fe2AlCr和Al8Cr5相,阻碍Cl-的腐蚀作用;注Al层耐腐蚀性次之,其表面形成致密Al2O3钝化膜,延缓了Cl-对基体的腐蚀作用;基体耐腐蚀性最差。     

热处理温度对Ni-W-P/TiO2复合镀层微观结构及性能的影响

采用化学镀的方法在2024铝合金表面制备了Ni-W-P/TiO₂复合镀层,基于差示扫描量热法(DSC)结果,确定了复合镀层热处理温度范围为350~550℃。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度测试仪、滑动磨损试验机和电化学工作站等研究了热处理温度对Ni-W-P/TiO₂复合镀层的形貌、组织结构、耐磨性与耐蚀性的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,Ni-W-P/TiO₂复合镀层表面变得平整且致密,但热处理温度超过450℃时,镀层表面晶粒变得粗大;截面形貌观察发现,复合镀层与基体结合良好,无明显裂纹;随着热处理温度升高,Ni-W-P/TiO₂复合镀层由非晶态结构向晶态结构转变,在450℃热处理后镀层析出Ni₃P相,此时镀层的显微硬度最大(849.1 HV0.1),平均摩擦系数最小(0.069),磨损速率最低(0.138 mg/min);在400℃热处理后镀层的耐蚀性最好,高于400℃热处理后,镀层的耐蚀性有所下降。     

等离子熔覆高铬铁基复合涂层高温滑动磨损性能

利用前驱体碳化复合粉末制备技术,以蔗糖为碳的前驱体制备了等离子熔覆Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末.采用等离子熔覆丁艺,用该粉末在凋质C级钢基材表面制备了高铬铁基复合涂层.测试了涂层在不同增强相含量、不同载荷和不同温度干滑动磨损条件下的耐磨性,并讨论了磨损机理.结果表明,由于涂层中硬质耐磨相(Cr,Fe)7C3的扰磨骨干作用,涂层在高温千滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能.利用该技术在高速线材轧辊上使用效果明显.     

Microstructure and oxidation resistance of reactive plasma clad Cr7 C3/γ-Fe ceramic composite coating

A new type oxidation resistance in situ Cr7 C3/γ-Fe ceramic composite coating was fabricated on hardened and tempered grade C steel by reactive plasma clad with Fe-Cr-C alloy powders. The oxidation resistance of the ceramic composite coating was investigated under the test condition of 900 ℃ and 50 hours. The results indicate that the coating has a rapidly solidified microstructure consisting of blocky primary Cr7 C3 and the inter-blocky Cr7 C3/γ-Fe eutectics and is metallurgically bonded to the hardened and tempered grade C steel substrate. The high temperature oxidation resistance of the coating is up to 1.9 times higher than that of grade C steel. The oxidation kinetics curve of the coating is conforming to the parabolic-rate law equation. The excellent oxidation resistance of the coating is mainly attributed to the continuous oxide films which consist of Cr203 and Fe203. The continuous oxide films can prevent the inner part of the coating from being further oxidized.     

Microstructure and oxidation resistance of reactive plasma clad Cr7C3 /γ-Fe ceramic composite coating

A new type oxidation resistance in situ Cr7C3/γ-Fe ceramic composite coating was fabricated on hardened and tempered grade C steel by reactive plasma clad with Fe-Cr-C alloy powders. The oxidation resistance of the ceramic composite coating was investigated under the test condition of 900℃ and 50 hours. The results indicate that the coating has a rapidly solidified microstructure consisting of blocky primary Cr7C3 and the inter-blocky Cr7C3/γ-Fe eutectics and is metallurgically bonded to the hardened and tempered grade C steel substrate. The high temperature oxidation resistance of the coating is up to 1.9 times higher than that of grade C steel. The oxidation kinetics curve of the coating is conforming to the parabolic-rate law equation. The excellent oxidation resistance of the coating is mainly attributed to the continuous oxide films which consist of Cr2O3 and Fe2O3. The continuous oxide films can prevent the inner part of the coating from being further oxidized.     

反应等离子熔敷原位合成高铬铁基复合涂层高温抗氧化性

利用前驱体碳化复合粉末制备技术,以蔗糖为碳的前驱体,制备了反应等离子熔敷Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末;采用优化的反应等离子熔敷工艺,在调质C级钢(C≤0.35%)基材表面制备了以原位生成初生相(Cr,Fe)₇C₃为增强相,以γ固溶体与少量(Cr,Fe)₇C₃构成的共晶为基体的高铬铁基金属陶瓷复合涂层.应用EDS,SEM,XRD等研究了涂层的成分和组织结构.在900℃恒温氧化50 h的试验条件下测试了涂层的抗氧化性及氧化动力学曲线.结果表明,复合材料涂层及氧化膜的显微组织结构和相组成主要包括Cr₂O₃和Fe₂O₃,涂层具有较好抗氧化性能的原因是连续致密的氧化膜Cr₂O₃和Fe₂O₃阻挡了涂层被进一步氧化。     

等离子熔覆铁基金属陶瓷复合涂层的耐磨性能

采用等离子熔覆技术,在调质C级钢表面原位生成铁基金属陶瓷复合材料涂层。利用SEM,XRD和EDS等分析了涂层的显微组织：在室温干滑动磨损及高温滑动磨损条件下测试了涂层的耐磨性,并讨论了磨损机理：结果表明,涂层由Cr7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量CrC3构成的共晶组成;涂层组织细密,无大的显微孔洞及裂纹。由于占涂层体积分数较高的耐磨增强相Cr7C3的存在,使涂层在室温磨损试验条件下随载荷增加而磨损质量损失增加极为缓慢,对载荷变化不敏感;400～600℃高温滑动磨损条件下,试验温度越高,涂层的耐磨优势越明显。涂层在室温和高温干滑动磨损条件下磨损表面都比较光滑,均具有优良的耐磨性能。     

Reactive HVOF sprayed TiN-matrix composite coating and its corrosion and wear resistance properties

TiN-matrix composite coating was prepared on 45# steel by reactive high-velocity oxy-fuel (HVOF) spraying. Its microstructure, phase composition, micro-hardness, corrosion resistance in 3.5% NaCl solution and wear resistance were analyzed. The results suggest that the TiN-matrix composite coating is well bonded with the substrate. The micro-hardness measured decreases with the increase of applied test loads. And the micro-hardness of the coating under heavy loads is relatively high. The TiN-matrix composite coating exhibits an excellent corrosion resistance in 3.5% NaCl solution. The corrosion potential of coating is positive and the passivation zone is broad, which indicates that the TiN-matrix composite coating is stable in the electrolyte and provides excellent protection to the substrate. The wear coefficient of the coating under all loads maintains at 0.49–0.50. The wear mechanism of the coating is revealed to be three-body abrasive wear. Yet the failure forms of TiN-matrix composite coating under different loads have an obvious difference. The failure form of coating under light loads is particle spallation due to the stress concentration while that of coating under heavy loads is cracking between inter-lamellae.     

热处理工艺对Ni-P-PTFE复合镀层组织与性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射、差热分析研究了热处理对Ni-P-PTFE(聚四氟乙烯)化学复合镀镀层组织的影响,并研究了镀层的磨损性能.结果表明,经400℃×1 h处理后,PTFE的挥发主要发生在镀层的表层,内部的PTFE含量变化很小;镀态条件下,镀层为非晶态,经400℃×1 h处理晶化后生成Ni相及Ni3P相.Ni-P-PTFE复合镀层的晶化起始温度和峰值温度都高于Ni-P镀层.Ni-P-PTFE复合镀层的激活能为235 kJ/mol,与Ni-P镀层的激活能差别不大.镀层摩擦系数在PTFE加入量为8 mL/L时最小,同时镀层磨损量最小;热处理后,Ni-P-PTFE复合镀层表现出较好的耐磨性和较小的摩擦系数.