稀土元素对氮化层组织形态和疲劳性能的影响

本文研究了在气体氮化渗剂中加入微量稀土元素对渗层组织和疲劳性能的影响。结果表明:稀土在氮化时被渗入到钢的表层起了微合金化作用,改善了渗层组织,稀土氮化处理后的弯曲疲劳极限,较普通氮化处理的有所提高。借助于扫描电镜观察,探讨了氮化层疲劳的机制。     

稀土元素在化学热处理中的应用

无论高温化学热处理或低温化学热处理,在渗剂中加入稀土元素时,都能显著地提高渗速,缩短保温时间,节约电能。在渗剂中稀土含量有一最佳值。微量的稀土元素可渗入渗层,改善了渗层的组织和成分。渗层的耐磨性、耐腐蚀性能都有很大的提高,尤其是渗层的脆性得到了显著的降低,大大地提高了渗层的韧性。     

马氏体的诱发相变及其对渗层性能的影响

形变能能够诱发马氏体相变。形变马氏体由于形成温度高,产生滑移分切应力小,可以实现形态控制,具有高的强韧性。 钢在渗碳和碳氮共渗时其渗层的诱发相变特征不同,前者表层及次层均发生了马氏体相变,使渗层脆化;后者,由于氮的渗入,次层相变减弱,保留了残留奥氏体松弛应力和延缓裂纹扩展的作用。     

稀土软氮化表面XRD研究

本文研究了渗剂中不同稀土加入量对20钢软氮化后ε相晶格常数、表面氮(碳)浓度及层深的影响。结果表明:表面渗入元素浓度和扩散层深度的最大值对应同一稀土加入量,此时化合物层ε相的含量较小。     

稀土在渗硼工艺中的应用

本文通过对20钢进行加入稀土的固体粉末渗硼试验、证明渗硼层的深度有显著的提高。与不加稀土相比,一般情况下层深提高一倍多,最佳的可提高近四倍。同时发现,加入稀土的渗层致密,渗层连续。本文还对稀土的催渗作用进行了初步分折。     

稀土碳深层共渗在销套上的应用

本文试验研究了推土机履带20Mn销套深层渗碳过程中,加入微量稀土元素对渗碳层的组织与性能的影响。试验结果表明:稀土元素以其特殊的活化、催渗和微合金化作用,明显地改善了渗碳层的组织,并提高了销套的接触疲劳强度和耐磨、耐蚀性能。     

稀土对软氮化的作用及其在模具上的应用

研究了稀土元素对软氮化过程的影响。结果表明：稀土有明显的催渗作用，渗速可提高３０％～３５％，抗冲击磨损性能、冲击韧性也有所提高。该工艺应用于自行车曲柄热作模具上，其使用寿命与软氮化相比提高了一倍以上。     

消除工具钢表层碳化物疵病的NM处理

针对剪毛机刀片用钢存在的碳化物偏析，对比试验了传统工艺与“含氮马氏体化处理（ＮＭ处理）”的效果，指出氮的渗入可使渗层的Ａ＿１和Ａ＿（ｃｍ）降低，促使钢材表层碳化物溶解，在正常温度加热淬火，消除了表层碳化物疵病，得到高硬度、高韧性和耐磨的含氮马氏体表层，提高了剪毛机刀片寿命，并且节能效果显著。     

25Cr2Ni4WA钢稀土渗碳的组织与性能

本文通过在固体渗碳剂中加入稀土,研究了25Cr2Ni4WA钢经渗碳处理后的显微组织、显微硬度梯度、表面应力及耐磨性。结果表明:在渗剂中加入稀土,可以使渗层深度增加28％;沿渗层深度硬度提高,梯度平缓;表面压应力增加250％;耐磨性显著提高。     

稀土在低硫钢中的应用

本文主要对近年来国内外稀土在低硫钢中应用进行了综合论述。稀土元素对低硫钢夹杂物形态的控制,降低低硫钢晶粒长大倾向,防止钢的过热有着重大作用。大量研究证明,稀土元素细化铸造组织,扩大钢锭中心的等轴晶区,从而对改善钢的韧性,特别是低温韧性有着良好的作用。关于稀土微合金化问题的研究,近年来取得较大进展。稀土对钢的相变点、奥氏体的分解、碳化物、马氏体亚结构的影响,均证明了稀土的微合金化作用,并测得了稀土在16Mn钢中的固溶量。试验结果证明,稀土在低硫钢中的应用,有着广阔的前景。     

稀土在钢铁中应用及其作用机理

本文总结了我所近几年稀土在民品上应用所取得的成绩和稀土在低硫钢中作用的研究。它们是:①稀土高铬铸钢;②稀土镁球墨铸铁煤气管;③稀土蠕墨铸铁散热器;④稀土灰口铸铁;⑤稀土对钢中马氏体形态的影响;⑥稀土对304型不锈钢层错能的影响;⑦稀土对中碳镍铬钼结构钢过热敏感性的影响;⑧稀土提高18Cr2Ni4WA曲轴钢的疲劳性能;⑨稀土对T11NbRE高碳工具钢高温塑性的影响。     

含稀土20钢焊接接头耐腐蚀性能的电化学研究

通过焊条药皮向２０钢焊缝中过渡稀土,用高温电化学方法研究了稀土对焊缝耐内蒙古天然碱苛化烧碱腐蚀性能的影响。结果表明：采用适当的焊条药皮配方和焊接工艺可使稀土元素过渡到焊缝金属中,适量稀土元素降低了钝化电流密度,从而改善了２０钢材料焊接接头的耐蚀性能     

温度和氮势对氮碳共渗层致密性的影响

论述了在催渗剂作用下 ,温度和氮势对 40 Cr钢氮碳共渗后的组织和性能的影响。结果表明 ,在共析温度以下进行催渗氮碳共渗 ,化合物层随温度升高而增厚 ,致密性提高 ,渗层深度和硬度增加。提高氮势 ,化合物层致密性增加 ,渗层深度有所减少 ,渗层硬度随温度升高而增加     

不锈钢渗铜铈渗层成分及硬度

采用双辉渗金属技术在304不锈钢表面进行铜铈共渗以分析其渗层成分及硬度变化。使用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪等设备研究对比试验的试样渗层截面形貌和渗层成分。结果表明:随源极中铈的含量增加,渗层中铈和铜的含量增加,渗层增加,渗层表面沉积层减少;渗后试样表层硬度明显提高。解释了源极铈的含量对不锈钢渗铜的催渗作用。     

稀土低温高浓度渗碳法的工艺理论分析

对稀土低温高浓度渗碳技术的工艺参数、渗层组织和性能进行了理论分析。     

钻头轴颈用钢热处理组织性能及渗碳数值模拟

通过钢表面渗碳及热处理分析渗层的组织及性能,用Matlab软件模拟渗层碳浓度梯度,预测渗碳对硬化层深度的影响.结果表明:钢表层获得回火隐针马氏体+大量碳化物组织的硬化层.当碳传递系数β、碳扩散常数D0、碳浓度影响系数Bc分别取1.16×10-4 mm/s、25 mm2/s和0.6时,模拟与试验结果接近.预测得出,在1.0％、1.1％、1.2％、1.3％碳势下,分别渗碳26.947、13.028、8.389、6.009 h,热处理后获得深度为0.3 mm的硬化层.     

钢表面强化工艺硼铬共渗的研究

本文对不同含碳量的A3、45、Cr06钢进行了连续渗硼铬和硼铬共渗所使用的渗剂成分、渗层组织、相组成以及渗层性能的试验研究。发现了如果先渗硼后渗铬,试样表面硬度明显降低,对此做了试验和理论分析。试验表明,可以获得显微硬度高达2875的硼铬共渗层,它具有良好的耐蚀、耐磨损性能。     

稀土对碳锰纯净钢纵向冲击性能的影响

利用数字化冲击试验机研究了稀土对碳锰纯净钢的纵向冲击性能的影响,实验结果表明,铈对室温纵向冲击功的作用不明显,而镧降低冲击功。稀土对-60％冲击性能的影响非常显著,镧、铈含量为0.005％(质量分数)的材料,冲击性能明显改善;稀土含量较高时,冲击性能恶化。适量的稀土有利于提高裂纹扩展功。碳锰纯净钢中添加稀土后冲击性能的变化,与稀土的固溶作用,稀土对第二相的转化和形成,以及稀土对晶界状况的影响有关。     

稀土在金属基复合材料中的应用

稀土在金属材料冶炼和各种复合材料制备中具有广泛应用。论述了稀土在金属基复合材料中的应用现状,分析了稀土在改善金属基复合材料增强体和基体表面、界面性能过程中的作用机理,指出了稀土元素用于金属基复合材料可以提高金属基体与增强相的润湿性,促进金属基体的细化,并有一定的脱氧脱硫净化界面的作用。总结提出了稀土在采用不同工艺制备的金属基复合材料中的添加方法及选用原则。     

稀土元素对金属材料性能的影响

稀土元素加入钢、铸铁、有色金属后，由于稀土有改变金属材料的晶界状态、净化晶界、细化组织、改变夹杂物形态大小分布等作用，而使金属材料的塑性、韧性、耐蚀、耐磨、抗疲劳等性能得以改善。