20CrMnTi钢碳氮复合强化层的制备与性能北大核心CSCD

采用真空脉冲先渗碳后渗氮、真空脉冲感应渗氮、等离子渗氮等方法在20CrMnTi钢表面制备碳氮复合强化层,利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和显微硬度计等分析了改性层的物相、组织结构、截面元素分布、致密性和显微硬度梯度。结果表明:真空脉冲先渗碳后渗氮能够获得平缓的硬度梯度;真空脉冲感应渗氮1 h就能够制备出35μm左右的渗氮层,大大的缩短了渗氮时间;先渗碳再离子渗氮工艺能获得50μm左右硬度值高和致密性好的渗氮层,次表层为回火马氏体组织,其渗层深度和氮元素相对含量几乎是单一离子渗氮的两倍。     

20CrMnTi钢压辊深层稀土硼碳氮共渗

对20CrMnTi钢深层稀土硼碳氮共渗工艺进行了研究，并对其共渗层的组织、硬度及耐磨性和耐腐蚀性能进行了测试与分析。结果表明，与碳氮共渗工艺相比，深层稀土硼碳氮共渗层的硬度、耐磨性和耐蚀性明显提高。将其应用于20CrMnTi钢粮机压辊，模具寿命提高了40％，取得了较好的经济效益。     

镧对H13钢表面渗铌层组织及性能的影响

采用固体粉末包埋法和添加镧的渗铌剂在H13钢表面制备了碳化铌渗层,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等研究了稀土镧对渗层组织及摩擦学性能的影响。结果表明,不同La含量(0%～5%)条件下,H13钢表面渗层主要由NbC组成;适量La的加入有利于提高渗层的致密性、硬度及摩擦学性能;随着La含量的增加,渗层显微硬度先增大后减小;当La含量为3%时,渗层组织均匀致密,厚度达7～9μm,硬度较高(1669 HV0.2)。在相应的摩擦条件下,随着La含量的增加,渗层平均摩擦因数先降低后升高,稀土La含量为3%时渗层的耐磨性最佳。     

20CrMnTi钢粮机压辊碳氮共渗的应用研究

对粮机压辊在材料与热处理工艺方面进行了改进，并采用金相显微镜、硬度计、电子天平等设备对共渗层进行了组织、硬度、耐腐蚀性分析。与38CrMoAl钢氮化处理相比，20CrMnTi钢碳氮共渗处理得到了硬度与层深的适当配合．取得了模具成本降低50％、经济效益提高70％的良好效果。     

碳-铌复合渗20CrNiMo钢的耐磨性能研究

采用显微镜、电子探针和XRD分析铌铁含量、稀土含量和温度对碳-铌复合渗的20CrN iMo钢组织、成分和相结构的影响,并与碳-硼复合渗的20CrN iMo钢耐磨性进行对比试验。XRD结果表明,碳-铌复合渗的20CrN iMo钢渗铌层中除铌碳化物相,还有Ce、Y及YC2等相;电子探针表明在渗铌层中含有7.35wt%~7.61wt%的Fe。耐磨性能测试表明,碳-铌复合渗的20CrN iMo钢的耐磨性是碳-硼复合渗钢的1.62倍。     

淬火温度对20CrMnTi钢组织和性能的影响

通过模拟20CrMnTi钢渗碳后的预冷淬火过程，研究了不同淬火温度对其淬火后组织和性能的影响。结果表明，由于淬火温度的不同，钢淬火后组织和性能发生很大变化。在Ac1～Ac3双相区淬火时，随着淬火温度的升高组织中铁索体量减少，其形态由大块状逐渐变成细片状和孤岛状；钢的强度、硬度和塑性均增加；840℃淬火，强度、硬度达到最大值，870℃淬火，伸长率达到最大值(15.5％)；再提高淬火温度，则强度、硬度和塑性均下降；20CrMnTi钢渗碳后的最佳淬火温度应在840～870℃之间。     

20CrMnTi钢高浓度渗碳的组织与性能

研究了２０ＣｒＭｎＴｉ钢固体高浓度渗碳工艺及其人组织与性能。结果表明,该高浓度渗碳工艺可在钢的表层形成大量细粒状、弥散分布的碳化物,具有高硬度、高耐磨性、高回火稳定性及低脆性。     

钛对20CrMnTi钢淬透性影响的研究

本文设计了一系列工艺试验,研究了钛及热处理工艺对20CrMnTi钢淬透性的影响。结果表明,钛在20CrMnTi中最适合的含量在0.07％左右,它既保证了奥氏体晶粒度,又提高了钢的淬透性;同时还分析了影响该钢淬透性的因素,认为TiC的析出行为是首要因素之一。     

20CrMnTi钢渗碳表面碳化物形态及其对机械性能的影响

本文主要论述20CrMnTi钢球化渗碳后,球型碳化物形成的工艺过程和综合机械性能,同时初步探讨了不同基体组织、不同碳化物形态对性能的影响。     

20CrMnTi钢花键轴开裂失效分析

经渗碳、淬火和回火处理的20CrMnTi钢花键轴在使用中其轴肩的根部开裂。对开裂的花键轴进行了宏观、微观分析和硬度测试。结果表明,花键轴的显微组织没有达到要求,导致韧性降低;轴肩根部不是圆角而是直角,造成应力集中,最终导致花键轴开裂失效。     

La2O3含量对激光熔覆TiB/Ti涂层显微结构的影响

目的 改善钛合金表面激光熔覆复合涂层的组织结构,提高钛合金的硬度,使其在相应领域得到更广泛的应用.方法 采用激光熔覆快速非平衡合成方法 制备原位反应合成L2O3-TiB增强钛基复合涂层.用L2O3、Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制备L2O3-TiB/Ti复合涂层,并对其进行XRD物相分析、SEM显微结构观察及显微硬度分析.结果 添加不同含量的L2O3的激光熔覆钛合金复合涂层均与基体较好的结合,涂层中均只有α-Ti和TiB两种物相.随L2O3含量的增加,激光熔覆复合涂层中的增强相TiB的形貌越均匀细小,添加不同含量的L2O3的激光熔覆复合涂层的硬度值约为基体材料的2~3倍,添加质量分数为3%的L2O3的激光熔覆复合涂层硬度最高,其显微硬度值大约为1300HV.结论 添加稀土氧化物L2O3后制备的激光熔覆钛合金复合涂层与基体结合良好,稀土元素的添加使涂层组织细化,硬度得到了明显提高.     

强烈淬火对20CrMnTi钢力学性能的影响

对20CrMnTi钢进行强烈淬火试验,研究了强烈淬火对其力学性能的影响。结果表明,分别经CaCl2水溶液、液氮及二者分级淬火数秒均获得残余压应力,且经CaCl2水溶液×1 s+液氮×4 s分级淬火获得抗拉强度、冲击韧度、表面硬度及表面残余压应力的最大值,此工艺为较优工艺。抗拉强度与表面残余压应力线性相关。     

压扭对20CrMnTi端面组织性能的影响研究

通过实验对20CrMnTi材料的高压扭转成形过程进行了研究,重点考察了试样的端面的组织分布和硬度的变化,分析了外界压力、扭转圈数2个重要的工艺参数对20CrMnTi材料组织和硬度的影响。实验结果表明：高压扭转能够有效地细化晶粒,改善材料组织,且随着外界压力的增大、扭转圈数的增多,晶粒细化越明显,显微硬度提高越显著。     

添加La、B对钛基复合材料显微组织和力学性能影响规律的研究

本研究通过添加不同含量(0.36, 0.72, 1.45wt. %)的镧（La）和不同含量 (0.17, 0.34, 0.68wt. %)的硼（B）到Ti6Al4V基体合金中,经过普通的真空自耗电弧熔炼和热锻技术成功制备了TiB La2O3颗粒增强钛基复合材料,并对材料热处理后的显微组织和力学性能进行了分析。利用XRD对试样进行了物相分析,应用金相显微镜和扫描电镜对复合材料显微组织进行了观察,特别探讨了增强体的演变特征,测定了材料的室温力学性能和高温力学性能。结果表明,La、B的添加对复合材料的显微组织和力学性能的影响巨大,制备的复合材料表现出优异的力学性能,抗拉强度可提高148MPa,能显著地强化基体合金。     

强烈淬火对20CrMnTi钢组织与性能的影响

对20CrMnTi钢进行了强烈淬火试验,研究了强烈淬火工艺对20CrMnTi钢试样的组织和力学性能的影响.试验结果表明,分别用CaCl2水溶液、液氮淬火和CaCl2水溶液+液氮分级淬火后,试样的组织与力学性能不尽相同,在CaCl2水溶液×1 s+液氮×4 s分级淬火后效果较好,其抗拉强度达1 521 MPa,冲击韧度达1 392.66 kJ/m2,较传统的渗碳淬火处理后有较大的提高.