金属锰JMn93A渗氮的实验研究

应用真空电阻炉高温渗氮,X射线衍射分析等实验测试方法,研究了粒度,温度,气相组成等因素对金属锰渗氮的影响,工业用气态氮作为渗氮气体的主要气相组成,可同时发生金属锰的氮化和氧化,生成Mn4N和MnO化合物,随渗氮温度的提高,锰氧化物的含量相应增高,渗氮气氛中配加氨气,使氨气的分压相应降低,平衡吸附浓度降低。渗氮试样的含氮量降低。     

1 473 K,O.1 MPa氮气氛中Fe-Cr-Mn系不锈钢的固态渗氮

对0.1 MPa氮气氛中Fe-Cr-Mn系不锈钢的固态渗氮进行了实验研究.结果表明,渗氮过程钢中氮的平均质量分数与渗氮时间的平方根成正比,渗氮反应平衡时间受钢的化学成分影响;渗氮反应达到平衡后,钢中氮的平均质量分数与其成分的关系可用线性关系近似表示为ω[N]eq=0.066w[cr]+0.029w[Mn]-0.608;向0.1 MPa氮气氛中添加0.5%的氢气可以显著提高渗氮速率.在本实验条件下,Cr,Mn质量分数之和大于20%的Fe-Cr-Mn系不锈钢在1 473 K,0.1 MPa氮气氛中渗氮12.5 h后,可以得到含氮量大于0.5%的高氮奥氏体不锈钢.     

1473K，0.1MPa氮气氛中Fe-Cr-Mn系不锈钢的固态渗氮

对0．1MPa氮气氛中Fe-Cr-Mn系不锈钢的固态渗氮进行了实验研究。结果表明，渗氮过程钢中氮的平均质量分数与渗氮时间的平方根成正比，渗氮反应平衡时间受钢的化学成分影响；渗氮反应达到平衡后，钢中氮的平均质量分数与其成分的关系可用线性关系近似表示为：w[N]eq=0.066w[Cr] 0.029w[Mn]-0.608；向0.1MPa氮气氛中添加0．5％的氢气可以显著提高渗氮速率。在本实验条件下，Cr，Mn质量分数之和大于20％的Fe-Cr-Mn系不锈钢在1473K，0．1MPa氮气氛中渗氮12．5h后，可以得到含氮量大于0．5％的高氮奥氏体不锈钢。     

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。     

梯度硬质合金表面的氮势控制

综述表面富立方相梯度硬质合金的制备工艺及影响因素,重点讨论合金成分、处理温度和氮气压力对合金表面氮势和微观结构的影响.实验表明,提高Ti含量和增加氮气压力,有利于表面梯度层形成;处理温度应根据合金成分来具体确定.     

梯度硬质合金表面的氮势控制

综述表面富立方相梯度硬质合金的制备工艺及影响因素,重点讨论合金成分、处理温度和氮气压力对合金表面氮势和微观结构的影响.实验表明,提高Ti含量和增加氮气压力,有利于表面梯度层形成;处理温度应根据合金成分来具体确定.     

滴注式气体碳氮共渗过程的数学模型

介绍了以甲醇、煤油和氨作为渗剂，在实际生产条件下进行滴注式气体碳氮共渗工艺试验，将试验结果用数理统计的理论与方法建立了氧电势－碳势的数学模型，该数学模型用于齿轮碳氮共渗取得了令人满意的效果，根据渗层碳分布数学模型，对碳氮共渗过程的渗层深度和碳分布进行了计算机求解，计算值与实测值符合得较好。     

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。     

氮势动态控制中供氨管路系统的参数设计与计算

钢的渗氮也称氮化,工件渗氮后具有较高的表面硬度和耐磨性,且疲劳强度和抗蚀性大大提高。本文针对一种实际氮势动态控制中供氨管路的参数进行了设计与验算,这是保证氮化工艺所要求的供氨能力所必须的。该设计与计算已由哈尔滨船舶工程学院自控系与北方电炉厂联合在为哈尔滨汽轮机厂研制的微机控制的氮化炉中得以实际应用,并取得满意的结果。     

高温渗氮工艺对无镍不锈钢模拟体液环境下耐蚀性的影响

文章采用高温渗氮工艺得到高氮无镍不锈钢,以提高医用不锈钢的安全性和耐蚀性。实验结果表明:渗氮层氮质量分数可达1.0%,与原材料相比氮质量分数增加了2倍;在0.9%NaCl生理盐水和模拟血浆溶液中具有优异的耐蚀性,在加热温度1 200℃、氮气压力0.3MPa、保温时间24h条件下得到的高氮奥氏体不锈钢在0.9%NaCl生理盐水中的点蚀电位约1 200mV,大大高于渗氮前(约320mV)的水平。     

超超临界火电站用COST-FB2转子钢控氮工艺研究

利用30kg真空感应炉进行不同氮分压和渗氮时间条件下的气相渗氮实验和热力学计算，研究COST-FB2钢的气相渗氮工艺.使用ARL4460直读光谱仪、TC-500气体分析仪、HIR-944B红外分析仪等对冶炼铸锭中部成分进行分析.结果表明:渗氮压力≤20kPa时，计算值和实验值吻合较好；气相渗氮是一级反应，渗氮时间为15min时，钢中氮含量达到平衡值；氮分压为1.5~6kPa时，COST-FB2钢中氮的质量分数可控制在0.015%~0.03%；为了避免浇铸过程中铸锭内部形成气孔缺陷，宜采用加压浇铸，压力至少为20kPa；为避免钢中大颗粒BN的形成，钢中氮的质量分数应控制在0.015%~0.02%，冶炼时，氮分压应控制为1.5~3kPa.     

氮化锰生产及结构分析

介绍了利用金属锰粉采用固态氮化法生产氮化锰合金的原理和工艺,采用正交设计法,在实验室管式炉内、高温条件下利用纯氮(≥99.99%)对金属锰粉进行氮化.通过一系列实验得出了适宜的技术工艺参数,锰粉粒度为0.6 mm,氮化时间为4 h,氮化温度为700 ℃时,获得了含氮高达6.94%的氮化锰合金.通过物相分析和扫描电镜形貌分析,得出含氮高的氮化锰主要成分是Mn3N2,其次是Mn4N;含氮低的氮化锰主要成分是Mn2N,其次是Mn4N.此外还观测了氮化锰合金的形貌.     

Investigation on preparing boron nitride by nitriding pure boron at 1200–1550 1C

Boron nitride (BN) was prepared by nitriding pure boron (B) deposited on carbon substrates by chemical vapor deposition (CVD). Thermodynamic analysis of preparing BN by nitriding CVD B at 1200–1550 1C was firstly performed. And then, the effects of nitridation conditions, including temperature, nitridation atmosphere and CVD B microstructure, on the conversion of B to BN were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersion spectroscopy (EDS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and transmission electron microscopy (TEM). Results show that the conversion degree of B to BN firstly increased and then slightly decreased with rising temperature. The nitridation degree was controlled by mutual actions between the nitridation of B and consumption of the effective nitrogen source (NH3). The morphology of products and the reaction mechanism between B and N were influenced by nitridation temperature. At high temperatures (1400–1500 1C), BN with highly ordered microstructure was produced. On using N2–H2 as nitridation atmosphere instead of NH3–H2– N2, no BN was obtained in the studied temperature range. The microstructure and component of BN obtained in nitridation process were little affected by the microstructure of CVD B.     

炉内氧气含量对竹材炭化的影响

竹材炭化过程中,炭化温度和炭化时间是两个重要的工艺参数,但还必须考虑炉内的氧气含量。通过调节进入炉内的氮气和空气流量,并采用氧传感器实时测定并控制炉内氧分压,研究了炉内氧含量对竹材炭化的影响。结果表明：炉内氧分压增加,得炭率下降。因此传统土窑炭化时应严格控制进入炉内的氧气含量,形成缺氧的高温热解环境,防止竹炭自燃,使竹材在平衡氧分压（中性）或还原性高温气氛中炭化。     

离子渗氮中的反应扩散与渗氮速度

根据夏立芳和Jost的反应扩散模型 ,选择典型材料 ,通过改变渗氮饱和条件获得不同表面化合物相组分 ,计算出氮原子在γ′相中的扩散系数Dγ′.结果表明 ,离子渗氮时 ,Dγ′ 约为α相中的 1/ 10 ,是气体渗氮时的 2 5倍以上 ,在实验上验证了理论分析 .对INTC的快渗机制作出更明确的解释 ,并指出控制表面饱和条件 ,使表面形成有利的反应化合物相组分或结构组态是实现钢的深层快渗的有效技术途径 .     

氮化合物对饱和烃氧化性能的影响

采用液相氧化法和循环动态吸氧法研究了喹啉及吲哚对饱和烃氧化性能的影响。循环动态吸氧实验结果表明 ,低氮浓度的氮化合物能促进饱和烃的氧化 ,高氮浓度的氮化合物能提高饱和烃氧化的诱导期。但在诱导期的前后阶段内 ,氮化合物对饱和烃氧化的影响程度不一致。液相氧化实验结果表明 ,催化剂的形态也是影响饱和烃氧化的重要因素 ,吲哚与金属铜具有协同促进饱和烃氧化的作用 ,而吲哚与环烷酸铜则有很好的抑制饱和烃氧化的效果。当有硫化合物共存且硫氮原子比不同时 ,喹啉和甲基苄基硫醚分别是影响饱和烃氧化最显著的因素。所以氮化合物对饱和烃氧化的作用受氮化合物浓度、氧化反应时间、催化剂的形态及硫、氮之间的相互作用等复杂因素的影响     

含氮316L不锈钢氮合金化工艺研究

在常压和真空条件下研究了温度与氮分压对316L不锈钢中氮溶解度的影响,钢中氮的溶解度随着温度的降低而升高,随着氮分压的增大而增大.建立了316L不锈钢氮溶解度热力学计算模型,不同吹氮条件下氮溶解度实测值与热力学模型计算值较吻合.在1773～1873K条件下,生产控氮型316L不锈钢,氮分压要控制在6～28kPa以上;生产中氮型316L不锈钢,氮分压要控制在22～101kPa以上.常压下吹氮10min,钢液含氮量即可超过0.10%.     

氮在奥氏体不锈钢中的作用

论述了在奥氏体不锈钢中适量加氮可以提高奥氏体组织稳定性、力学性能和部分抗腐蚀能力；表面渗氮技术，如等离子体源渗氮，使得奥氏体不锈钢的力学性能，抗腐蚀性能更加优异，同时指出有关氮化物析出的原因、条件以及对力学性能、抗腐蚀性能的一些负面影响，研究结果表明，由于氮价格十分低廉，可以部分甚至全部取代镍以及合金化展出现的优良性能，氮已经成为奥氏体不锈钢重要的合金化元素，氮合金化的研究日益受到各方面的关注。