氮化层组织与干式滚动磨损性能的研究

本文利用X光衍射仪、金相显微镜和声发射等手段对38CrMoAlA,35CrMo,40Cr钢经纯氨离子氮化,纯氨加钛离子氮化以及气体氨化后的渗层组织,硬度及干式滚动磨损性能进行了观察和分析。结果表明:加钛离子氮化可以显著提高工件渗层的硬度;但由于脆性增加而不利于干式滚动磨损;离子氮化处理后抗干式滚动磨损性能最佳。     

氮化气氛对40Cr钢离子氮化层的影响

利用离子探针、X射线衍射谱、显微分析等手段,对40Ct钢在不同氮化氛下离子氮化后氮化层的组织及性能进行了研究．结果表明,在氨气加钛气氛下进行离子氮化．有利于γ’相的形成,氮化层硬度高,氮化层深,这是氮化气氛中活性钛作用的结果．     

氮化气氛对40Cr钢离子氮化层的影响

利用离子探针、X射线衍射谱、显微分析等手段,对40Cr钢在不同氮化氛下离子氮化后氮化层的组织及性能进行了研究.结果表明,在氨气加钛气氛下进行离子氮化,有利于γ′相的形成,氮化层硬度高,氮化层深,这是氮化气氛中活性钛作用的结果.     

钛对35CrMo钢离子氮化层的影响

利用在离子氮化炉阴极上挂海绵钛的方法研究了钛对离子氮化层时影响。结果表明：钛能提高氮化层硬度、增加氮化层深度，并对氮化层的相组成有影响。     

钢的辉光离子渗铝研究

本文用辉光离子氮化炉进行离子渗铝工艺探讨。研究了工业纯铁、20钢、45钢辉光离子渗铝层生长规律,测定了渗层铝浓度分布和显微硬度分布。结果得出了完全可以利用辉光离子氮化炉进行离子渗铝,实现一炉多作用离子轰击大大加速渗铝过程的重要结论。     

氮化40Cr制作潜水泵主轴的研究

研究了40Cr钢经辉光离子氮化处理取代3Cr13钢制作潜水泵轴的可行性。讨论了氮化对40Cr钢组织、耐磨性、耐蚀性及变形的影响。结果表明:40Cr钢经辉光离子氮化处理后,与3Cr13钢相比,具有优良的耐磨性、耐蚀性和尺寸稳定性。采用此种工艺制作潜水泵轴,性能上符合要求,而且成本低,具有明显的经济效益。     

40Cr钢离子渗氮与提高模具耐磨性研究

通过对40Cr钢氮化处理的显微组织观察、硬度测量、元素分布情况测定、耐磨性的分析和表征,提出一种提高塑料模具表面硬度和耐磨性的方法。     

工业纯钛TA2的激光气体氮化

利用5 kW的CO2快速横流激光器对工业纯钛进行了激光气体氮化.采用扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度计对氮化试样进行了微观组织、相组成和显微硬度的分析与测试.研究结果表明:TA2经激光气体氮化后在其表面得到了厚度为100μm、宏观质量良好的氮化层,氮化层与基体之间完全冶金结合.试样表层结构由氮化层、热影响区和基体三部分组成,氮化层是富钛结构,由TiN枝晶和α-′Ti构成,热影响区组织以针状马氏体为主.显微硬度最高可达HV 500,而基体仅为HV 210.     

活性屏离子氮化和脉冲离子氮化的对比试验研究

为解决航空发动机零件在渗氮生产过程中采用脉冲离子氮化工艺而产生的边缘效应等问题,该文在氨气气氛下对38CrMoAI钢进行活性屏离子氮化处理及脉冲离子氮化,并对渗层的组织结构,渗层厚度等进行了分析.试验结果表明相同的工艺参数下活性屏离子氮化处理工艺会以得到相似的渗氮效果,可以替代脉冲离子氮化工艺.     

45~#钢微孔陶瓷化及其摩擦磨损性能研究

金属的软氮化是金属表面强化的一种化学热处理方法,通过加热试样到实验所需的温度时进行适当的保温,使氮离子、碳离子渗入到金属的表面。通过干滑动摩擦试验方法,对在不同渗氮温度和渗氮时间条件下45#钢进行摩擦磨损试验,得出了硬度变化曲线和摩擦系数变化曲线,对比分析了各种条件下的磨损量,并与未处理试样进行比较分析。结果表明,渗氮处理的45#钢比未处理的45#钢具有较强的硬度和耐磨性,而且随着渗氮时间的增加和渗氮温度的升高,45#钢的耐磨性和硬度都有所增加,摩擦系数则有所减小。     

Experimental and numerical study on plasma nitriding of AISI P20 mold steel

In this study, plasma nitriding was used to fabricate a hard protective layer on AISI P20 steel, at three process temperatures (450°C, 500°C, and 550°C) and over a range of time periods (2.5, 5, 7.5, and 10 h), and at a fixed gas N₂:H₂ ratio of 75vol%:25vol%. The morphology of samples was studied using optical microscopy and scanning electron microscopy, and the formed phase of each sample was determined by X-ray diffraction. The elemental depth profile was measured by energy dispersive X-ray spectroscopy, wavelength dispersive spectroscopy, and glow dispersive spectroscopy. The hardness profile of the samples was identified, and the microhardness profile from the surface to the sample center was recorded. The results show that ε-nitride is the dominant species after carrying out plasma nitriding in all strategies and that the plasma nitriding process improves the hardness up to more than three times. It is found that as the time and temperature of the process increase, the hardness and hardness depth of the diffusion zone considerably increase. Furthermore, artificial neural networks were used to predict the effects of operational parameters on the mechanical properties of plastic mold steel. The plasma temperature, running time of imposition, and target distance to the sample surface were all used as network inputs; Vickers hardness measurements were given as the output of the model. The model accurately reproduced the experimental outcomes under different operational conditions; therefore, it can be used in the effective simulation of the plasma nitriding process in AISI P20 steel.     

Q235钢密封罐法稀土催渗氮化层的组织与耐蚀性能

针对常规气体渗氮工艺氮原子扩散速度慢的问题,采用密封罐法,以尿素为渗氮剂、稀土做催渗剂,对Q235钢进行570 ℃×4 h渗氮实验.利用金相显微镜、X射线衍射仪和电化学工作站,研究分别加入1、3和5 mL稀土时,渗氮层的组织和耐蚀性能.结果表明：稀土催渗能增加渗氮层中白亮层厚度,并明显改善氮化层的耐蚀性能.但稀土加入较多达5 mL时,组织开始疏松,加3 mL稀土时白亮层组织致密,耐蚀性能较佳.Q235钢渗氮层主要由ε-Fe3N相和γ ＇-Fe4N相组成,与常规氮化相比,加稀土催渗后,氮化层中ε相数量增加.密封罐法可以实现Q235钢的快速渗氮,在尿素渗剂中加入稀土后能明显增加渗氮层厚度,并改善耐蚀性能.     

低温盐浴渗氮对Custom 465钢耐蚀及耐磨性的影响

为了提高Custom 465马氏体沉淀硬化不锈钢的耐磨性,分别在440、480和520℃对580℃时效后的样品进行了2 h的盐浴渗氮,使用显微硬度计、X射线衍射仪、电化学工作站、球盘式摩擦磨损仪、表面轮廓仪、扫描电镜等设备,研究渗氮温度对Custom 465钢表面物相、硬度、渗层显微形貌、耐蚀性及耐磨性的影响. 随着渗氮温度升高,耐蚀性逐渐降低,但表面硬度增加,520℃处理后表面硬度增大到1240 HV,较未处理试样的400 HV明显上升,渗层厚度达到22μm. 440℃渗氮后表面物相为氮在马氏体基体中过饱和的α'N ,点蚀电位降低约60 mV;480℃时有少量CrN相析出,引起点蚀电位降低约180 mV,同时磨损体积下降约43%;520℃时CrN相的含量明显升高,自腐蚀电位降低约70 mV,无明显的稳态钝化区,磨损体积降低82%,减磨效果明显.     

稀土在离子渗氮中的除氧作用

研究稀土催渗离子渗氮过程中，稀土与氧之间的作用对催渗效果的影响。结果表明，稀土易与渗氮气氛中的氧结合，使气氛中的部分氧被清除，削弱了氧对渗氮的阻碍作用，从而提高了渗速。     

脉冲等离子渗氮预处理后对AISI304奥氏体不锈钢疲劳行为的综合分析

This study aims to draw an exact boundary for microstructural and mechanical behaviors in terms of pulsed plasma nitriding conditions. The pulsed plasma nitriding treatment was applied to AISI 304 austenitic stainless steel at different temperatures and durations. Results reveal that nitriding depth increased as process temperature and duration increase. The nitriding depth remarkably increased at 475°C for 8 h and at 550°C for 4 h. An austenite structure was transformed into a metastable nitrogen-oversaturated body-centered tetragonal expanded austenite (S-phase) during low-temperature plasma nitriding. The S-phase was converted to CrN precipitation at 475°C for 8 h and at 550°C for 4 h. Surface hardness and fatigue limit increased through plasma nitriding regardless of process conditions. The best surface hardness and fatigue limit were obtained at 550°C for 4 h because of the occurrence of CrN precipitation.     

316奥氏体不锈钢渗N/镀CrN复合改性层组织与性能

分别在400、440、480 ℃下对316奥氏体不锈钢进行12 h的渗氮处理,再对渗氮后的试样进行物理气相沉积(PVD)镀CrN薄膜.采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计和材料表面综合测试仪(HSR-2M)、电化学工作站等对复合改性层的表面形貌、截面形貌、成分、显微硬度、耐磨性以及耐蚀性进行测试.结果表明:400 ℃离子渗N/镀CrN试样耐磨性最差,耐蚀性最好;而480 ℃离子渗N/镀CrN试样耐磨性最好,耐蚀性最差;但比相同温度下单独渗氮试样的综合性能好.     

激光表面氮化复合工艺和机理

论述了激光表面热处理和激光表面氮化的计算、原理、方法、主要影响因素等．着重讨论了激光氮化复合工艺的机理、参数和优点．在理论上建立了激光表面热处理和激光表面氮化的数学表达式．利用激光表面氮化复合工艺对３８ＣｒＭｏＡｌ钢试样进行实验．结果表明氮化层深度加深了．     

稀土含量对25CrMoA抽油杆钢硬度及腐蚀性能的影响

采用真空感应炉,以25CrMoA为母材冶炼了不同稀土含量的25CrMoA-RE抽油杆钢;采用金相显微镜观察了样品的金相组织,同时采用洛氏硬度仪和电化学方法分别测量了不同稀土含量的25CrMoA-RE钢的洛氏硬度和极化曲线。研究结果表明,适量的添加稀土元素可以细化金相组织,提高25CrMoA钢的硬度和耐腐蚀性,当稀土质量分数达到0.15%时硬度值达到24.8HRC;腐蚀电流从56.03 mA/mm~2降至13.64mA/mm~2。