高碳低合金钢真空离子渗氮及其特性研究

利用自行研制的直流脉冲离子渗氮设备对高碳低合金钢GCr15在温度为460～550℃进行了真空离子渗氮处理1～5h,采用显微硬度计、XRD、SEM、耐腐蚀性检测仪等表征手段研究了离子渗氮对其性能的影响．实验结果表明：通过离子渗氮处理得到的表面硬度均在700HV0.3以上;渗氮层主要形成γ-Fe4N相及少量的ε-Fe2N／Fe3N相氮化物,氮化物的含量随渗氮温度的升高、渗氮时间的增加而增大;经真空离子渗氮处理其耐腐蚀性得到大大提高．     

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.     

2024铝合金真空氮化膜耐蚀性能研究

在不同温度下,对2024铝合金进行真空氮化处理,再对处理后的铝合金及其对比组试样进行铜加速乙酸盐雾腐蚀试验,以腐蚀失重和最大蚀坑深度表征分析氮化样与原样在盐雾环境中的腐蚀情况。利用电化学极化曲线分析渗氮层的腐蚀行为。结果表明:真空氮化处理能提高2024铝合金的耐腐蚀性能,540℃氮化处理的试样腐蚀失重仅为原样的1/3,而最大蚀坑更是只有原样的约1/5。综合而言,540℃处理的2024合金耐蚀性最好。     

“大长径比油管内壁离子渗氮工艺及设备开发”项目

<正>油管失效是石油开采中普遍存在并一直困扰石油工业的重大问题,对油管内壁进行适当表面处理,提高其耐磨性和耐蚀性,延长使用寿命,是石油行业急待解决的重要课题。目前,国内外石油行业为提高油管使用寿命采取了多种技术措施,如气体渗氮、渗碳、管内壁表面涂镀技术等,有的方法成本太高,有的方法效果不理想。由傅乐荣、李尧、左治江等主持的江汉大学和大安恒锐采油设备有限公司合作的"大长径比油管内壁离子渗氮工艺及设备开发"项目选取长为9600 mm,内径为62 mm,长径比(长度/内     

20CrMnTi钢负压真空间隙式渗氮工艺研究

在氮气为负压及不同温度条件下对20CrMnTi低合金钢进行真空间隙式渗氮处理,并采用自动显微硬度测试、滑动干摩擦测试手段分析渗氮硬化层的组织与性能。结果表明:经过560℃负压真空间隙式渗氮处理后的20CrMnTi钢试样有效硬化层深度能达到70μm以上,表层硬度较之原样可提高3.01倍,磨损率可降低2.91倍,综合性能最优。     

江汉大学优秀科技成果展示——“大长径比油管内壁离子渗氮工艺及设备开发”项目

油管火效足石油开采中普遍存在并一直网扰石油工业的重大问题，对油管内壁进行适当表面处理，提高其耐磨性和耐蚀性，延长使用寿命，是石油行业急待解决的匝要课题。目前，国内外石油行业为提高油管使刚寿命采取了多种技术措施，如气体渗氮、渗碳、管内壁表面涂镀技术等，有的方法成本太高，有的方法效果不理想。     

塔河油田某侧钻深井油管断裂失效原因

 塔河油田某稠油区高含CO₂及H₂S,某侧钻井在井下P110S 油管发生典型的断裂失效。为查明油管断裂原因,结合油管服役的井下工况条件,对断裂油管的化学成分、力学性能、金相组织、微观形貌进行测试及分析,对油管断裂部位的腐蚀产物进行了能谱分析。通过对断裂油管进行详细观测及试验分析,认为腐蚀是导致该井油管断裂的主要原因。通过对该侧钻井油管二种典型腐蚀特征的分析可知油管内壁以点状腐蚀为主,腐蚀机理为典型的CO₂电化学腐蚀;外壁主要为一侧分布的沟槽状腐蚀及坑蚀,腐蚀机理为低pH 值酸液条件下的电化学腐蚀及缝隙腐蚀。针对上述典型腐蚀问题,提出了针对性预防油管腐蚀穿孔的措施。     

20CrMnTi真空脉冲感应渗碳及耐磨性研究

利用真空脉冲渗碳技术和真空感应渗碳技术对20CrMnTi钢进行表面强化,通过X射线衍射、扫描电镜、显微硬度测试等技术手段,探究不同压力下,2种工艺对表面渗层微观组织结构、硬度梯度以及耐磨性的影响规律。结果表明:相同渗碳压力下,真空感应渗碳表面硬度高于对应的真空脉冲渗碳工艺的表面硬度值,渗层厚度、耐磨性能也都优于对应的真空脉冲渗碳工艺,当渗碳压力为-70kPa时,真空脉冲渗碳工艺的磨损速率达到8. 34×10~(-7)cm~3/min·N,真空感应渗碳的磨损速率为6. 27×10~(-7)cm~3/min·N,摩擦性能最好。     

气体渗氮对中碳车轴钢超长寿命疲劳性能的影响

研究了气体渗氮在材料表面层由表及里逐次形成的氧化物层、氮化物层及N固溶层对中碳车轴钢超长寿命旋转弯曲疲劳性能的影响.与未处理试样相比,带有氧化物层、去除氧化物层及去除氮化物层的渗氮试样的疲劳强度逐级提高.去除氧化物层和去除氮化物层的试样在超长寿命区分别发生次表面和内部破坏.通过断口观察和断裂分析,阐明了渗氮处理材料的表面层对超长寿命疲劳性能的影响.     

压铸模的表面强化技术

介绍了渗氮(氮化)、渗硼、渗金属(T.D法)的工艺和渗层的组织和性能;说明了经过表面强化处理,可极大地提高压铸模具的各种表面性能,延长其使用寿命;指出了表面强化技术在压铸模中所占据的重要作用。     

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.     

等离子氮化处理改善铁的耐腐蚀性能研究

通过电化学测试方法对等离子氮化处理前后铁的耐腐蚀性进行研究.采用扫描电子显微镜(SEM)对极化试验后样品表面的腐蚀形貌进行观察.结果表明,等离子氮化处理后的样品的蚀孔数量少,其腐蚀程度明显优于未经处理的样品.应用X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)分析其腐蚀机理.结果证实,等离子氮化处理后铁的耐腐蚀性能得以改善,归因于材料表面形成的铁氮及铁氧结合层.     

浅谈几种真空热处理技术

真空热处理技术是传统的热处理技术和现代化的真空技术、电子计算机技术、自动化技术相结合而成的一种高效、优质、节能的先进热处理技术,具有无脱碳、无氧化、可保持零件表面光亮、可使零件脱脂、脱气、变形小、节能且易于控制等优点,已在国内外广泛运用。简单阐述了真空油淬技术、对流加热技术、真空渗碳技术、真空渗氮技术、真空加压气淬等真空热处理技术,以说明该技术的发展情况及发展趋势。     

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。     

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。     

热作模具钢氮化技术的发展及分析

分析了热作模具钢常用的几种氮化工艺的特点,指出真空氮化是热作模具钢表面热处理技术的发展方向.     

低压脉冲渗氮的试验研究

综合考虑热力学和动力学因素，就炉压对渗氮速度的影响进行了理论分析计算和试验研究。在此基础上开发的低压脉冲渗氮工艺能显著改善工业零件上的盲孔、狭缝或深槽等的内表面、散装件和重叠表面的渗氮均匀性，并在生产实践中获得较满意的结果。     

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.     

复合稀土化学镀镍工艺及性能研究

研究了在复合稀土元素存在条件下,钢铁表面化学镀Ni P合金的工艺条件及镀层的耐腐蚀性能.结果表明,用最佳工艺镀得的镀层较厚,表面光亮、致密,耐腐蚀性能较好.