气体碳氮硼三元共渗强化机理的探讨

本文对经750℃～850℃温度范围内碳氮硼三元共渗后的20钢试样进行了渗层相结构与性能分析。力学性能试验证明三元共渗的渗层具有比渗碳和碳氮共渗更优越的硬度和耐磨性。三元共渗渗层强化机理主要是马氏体固溶强化和高弥散度的第二相强化。x射线和电镜分析证明高弥散的第二相粒子中除有ε相(Fe_2N—Fe_3N)外,还有Fe_2B相。     

GCr15钢喷油嘴碳氮共渗工艺探讨

碳氮共渗是提高GCr15钢制喷油嘴性能的一种有效方法。为寻求较合理的工艺参数,本文介绍了几种共渗工艺试验,并分析了渗层组织、表面硬度及渗层硬度分布,不同回火温度下的硬度变化及冷处理对硬度和耐磨性的影响。     

化学热处理后残余应力分布及对疲劳强度的影响

探讨了渗碳、碳氮共渗、氮化等常用的化学热处理后所产生的残余应力分布特点，及其对疲劳强度的影响。试验表明，化学热处理后残余压应力的深度往往与渗层深度相一致。渗层中的相变次序和残余奥氏体的存在对残余应力分布影响较大。表层残余压力对工件的疲劳强度起着有益的作用。     

碳氮共渗层中残余奥氏体对疲劳性能的影响

通过对碳氮共渗层中不同残余奥氏体含量的试样进行了接触疲劳和弯曲疲劳试验，证明共渗层中残余奥氏作为4～6级时，疲劳寿命最高。本文还对残余奥氏体在疲劳过程中的行为进行了分析。     

用表面裂纹法研究表面强化层的疲劳裂纹扩展抗力

本文采用表面裂纹法研究了碳氮共渗、氮化及滚压强化层的疲劳裂纹扩展抗力。与常规的紧凑拉伸试验法相比，前者能灵敏地反映出表面强化层组织及性能的影响，后者却难于实现。试验证实碳氮共渗层中由于残留奥氏体应变诱发马氏体，导致疲劳裂纹扩展抗力提高；滚压强化及渗氮均能提高表面压应力，也使疲劳裂纹扩展抗力明显提高。     

稀土合金化氮碳共渗工艺的研究

在合金化渗氮的基础上，提出稀土合金化氮碳共渗新工艺，该工艺使氮碳共渗技术得到新的提高。40Cr结构钢（调质）：稀土合金化氮碳共渗4h后，表面硬度HV5Kg700，渗层深度0.297mm。     

Q235钢快速碳氮共渗工艺

由于传统碳氮共渗剂存在污染环境的不足,采用气体碳氮共渗技术对Q235钢进行表面改性处理,探讨在850℃时不同的保温时间实现快速碳氮共渗处理的可行性。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磨损实验机等检测分析手段对渗层的显微组织、相组成、渗层厚度以及渗层的显微硬度和耐磨性能进行了研究。结果表明：随着碳氮共渗时间的增长,显微组织越来越致密;渗层厚度增加,850℃下保温7 h时渗层的厚度达到最大,约为1400μm,显微组织也最致密。碳氮共渗层的相组成主要由碳化物（Fe3C）、氮化物（Fe3N）组成。渗层的显微硬度随着碳氮共渗时间的增加而增加,其中保温7 h时HV0.2最大达到7.97 GPa,是Q235钢的7.5倍。该工艺下渗层的耐磨性能提高显著。     

快速碳氮共渗研究

<正>碳氮共渗用于钢件表面化学热处理是一种行之有效的方法。它不仅由于碳氮原子的同时渗入,其渗层表面具有比渗碳更高的硬度、耐磨性和疲劳强度,而且有热处理以后变形小的特点。因此,碳氮共渗在国内外都得到了广泛的应用。对碳氮共渗机理的研究也日益加深。 传统的碳氮共渗工艺概括可分为固体、液体和气体三种。固体碳氮共渗由于生产效率低、劳动条件差,已很少应用。液休碳氮共渗以往常采用氰盐(NaCN、KCN等)作为共渗介质。由于氰盐极毒,易造成公害,因而它已被人们淘汰。目前,正在广泛使用的是气体碳氮共渗(包括软氮化),这朴工艺虽然效果良好,且无毒,但共渗时间仍然太长,生产效率无法再进一步提高。例如,共渗速度较快的软氮化工艺,共渗1～3小时,其渗层深度(包括扩散层)也只有0.1～0.2毫米。因此,国内外热处理工作者都在深入研究碳氮共渗的机理,寻找快速碳氮共渗的新方法、新工艺。 经过几年时间的探索和研究,我们找到了一种在含碳氮有机物的电解液中,用外加高压直流电的方法,把钢件作为阴极,促使碳氮原子从碳氮有机物中释放,并成为离子。碳氮离子在高压电场的作用下向钢件冲击;从而在短时间内使钢件表层的含碳量达到0.8％以上,含氮量达到0.45％以上。这已经达到了一般认为的气体碳氮共渗表层最佳碳氮浓度。大量实     

气体碳氮硼三元共渗渗层的组成及其强化机理的探讨

本文在大量试验结果的基础上,对气体碳、氮、硼三元共渗渗层的组织带构和强化机理提出了初步看法,认为碳、氮、硼三元素同时固溶于马氏体所致的固溶强化是造成三元共渗渗层强化的主要原因,此外尺度约0.1μ的大量析出物弥散分布在马氏体基体上也具有一定的强化效果。     

气体渗碳碳势控制机理及渗层碳浓度分布数学模型

从吸附角度分析了气体渗碳过程,高温奥氏体中铁对碳原子的吸附为物理吸附,碳化物形式元素产生化学吸附。根据所采用渗碳钢的化学成分及渗件表面含碳量,对炉气碳势进行定量控制。根据菲克定律,在恒定碳势、扩散系数Ｄ与碳浓度分布无关且为常数的条件下,给出了渗层碳浓度分布的数学模型。     

渗碳、碳氮共渗以及渗碳—碳氮共渗二段法处理的齿轮材料接触疲劳极限的快速测定

本文系应用locati方法对渗碳、碳氮共渗以及渗碳——碳氮共渗二段法处理的齿轮材料接触疲劳极限快速测定的试验总结。此方法只用一对试件,采用台阶加荷方式,仅花两、三个小时的时间,一次测出疲劳极限,与常规方法相比,效率可提高数十倍。对不同渗层深度的渗碳和碳氮共渗八对试件以及渗层深度为1mm的渗碳——碳氮共渗二段法处理的四对试件进行试验的结果表明:所测出的接触疲劳极限值与常规方法的结果相当接近,相对误差均小于4～5％,并且,用此方法对渗碳——碳氮共渗二段工艺进行研究所得的一些结果和规律与常规方法以及国内外的近期研究结果是基本一致的。     

不锈钢离子氮碳共渗处理工艺与渗层厚度硬度的关系

通过对不锈钢21－4N在不同温度,不同保温时间下离子氮硕共渗处理,检测其渗层厚度,表面硬度,并根据相应的温度,时间,渗层厚度及表面硬度值描绘出关系曲线,从而阐述不锈钢离子氮碳共渗处理工艺与渗层厚度,硬度之间的关系。     

20Cr2Ni4A钢强韧化研究

本文对２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ钢经渗碳及碳氮共渗后采用不同热处理，测出渗层中的残余 奥氏体量，然后重点讨论残余奥氏体量对各种机械性能的影响，最后从试验结果中选 定碳氮共渗后１０５０℃淬火２００℃回火为最佳热处理工艺。渗层中含有４５．４％残余奥 氏体时，２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ钢的强韧性最好，接触疲劳使用寿命最长。     

轴承钢低温离子渗硫层的微观组织分析

对经过表面碳氮共渗和低温离子渗硫处理的轴承钢显微组织进行了观察和分析，并将其与单一碳氮共渗试样、原始淬火态试样的微观组织进行对比。该研究以较低温度对轴承钢进行离子渗硫处理，可以避免轴承钢回火软化，且固体硫粉作为硫源有效降低了对环境的污染，在渗硫工艺方面进行了有益的探索。试验结果表明：碳氮共渗和低温渗硫处理后GCr15轴承钢表面形成了复合渗硫层，其微观形貌呈现凹凸不平的颗粒状，经过处理后表面洛氏硬度略有下降；能谱仪测试结果表明渗硫层的成分主要由Fe、S、O等元素组成。     

5Cr4Mo3SiMnVAl钢氮碳共渗工艺

通过对5Cr4Mo3SiMnVAl钢进行氮碳共渗工艺的研究,分析了温度、时间、气体比例等对渗层组织、性能的影响,研究了最佳工艺参数,渗层的组织性能好,并在切边模上进行了生产试验,使用寿命是原工艺生产工件的2倍,有很好的应用前景。     

磷化膜对60Si2Mn铁路弹条扣件氮碳共渗处理的影响

该文主要介绍的内容是首先在60Si2Mn铁路弹条扣件表面得到一层磷化膜（Zn系）,然后对试样进行氮碳共渗处理,氮碳共渗温度为500C,保温4 h,随炉冷却.提高了基体组织的硬度、耐磨性、耐蚀性,提高了疲劳强度.     

渗碳和碳氮共渗对钢表面残余应力的影响

本文对20、18CrMnTi、GCr15和W18Cr4V等钢种进行渗碳和碳氮共渗的化学热处理,并用x射线逐层测定渗层的残余应力,研究了渗层中残余应力的分布及其与热处理工艺的关系,得出了一些应力分布的规律及有用的结论。     

低温固体硼碳氮稀土共渗的研究

研究了硼－碳－氮－稀土共渗工艺及共渗层的组织性能,并与硼－碳－氮渗工艺及组织性能进行了比较,结果表明,在一定范围内,稀土具有明显的催渗作用;与Ｂ－Ｃ－Ｍ共渗相比,Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗层的耐磨性和耐蚀性明显提高。对Ｂ－Ｃ－Ｎ－ＲＥ共渗的机理及稀元素的作用进行了初步探讨。     

催渗氮碳共渗在球铁活塞上的应用

在Fe－C－N系三元状态图565℃共析温度以上,对球铁活塞加氯、加钛进行催渗氮碳共渗处理,试样经过金相分析、硬度测定,结果表明：此类氮碳共渗工艺,具有渗速快、渗层硬度高的特点,化合物层随共渗 的升高而增厚,致密性好,用共渗工艺处理的球铁活塞件变形量小,耐磨性强,使用寿命有很大的提高。     

碳氮复合渗处理温度对TA2钛合金组织结构及耐蚀性的影响

在不同温度(850℃、900℃和950℃)下对TA2钛合金进行碳氮复合渗处理,并研究其组织结构以及在人工模拟体液(SBF)中的腐蚀行为。利用X射线衍射、维氏硬度计、金相显微镜对碳氮复合渗层的组织结构进行表征,采用电化学测试方法对不同温度碳氮复合渗处理的样品的耐蚀性进行表征。结果显示:渗层主要由TiN相组成,且随温度升高渗层逐渐增厚;碳氮复合渗处理后的TA2钛合金的耐蚀性提高,且850℃碳氮复合渗后的TA2钛合金耐蚀性最好。