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。     

硼钢碳氮共渗黑色组织的研究

硼钢碳氮共渗工艺控制不当时,容易在共渗层中出现表层和过渡区两类非马氏体黑色组织,它们的出现是渗层相应部位上淬透性不足的表现。这两类黑色组织产生的原因不同,因而工艺因素的影响也不尽相同。前者主要是由于合金元素的内氧化以及碳、氮化合物形成所引起的;后者是由于硼在渗层中发生了再分布以及硼的存在状态发生明显变化所引起的。 综合考虑避免硼钢碳氮共渗层的两类黑色组织,较合理的工艺是:采用较高的共渗温度,后期通氨,共渗期油量高些、氨量低些,渗后尽快冷却。     

渗碳层组织与接触疲劳性能的研究

根据光学显微镜、透射电镜观察和渗层萃取物X射线衍射谱以及硬度梯度分布,研究了 20CrMnTi 钢气体渗碳、气体碳氮共渗和离子渗碳后渗层的组织和接触疲劳寿命。结果表明;离子渗碳后具有相当数量的板条马氏体、弥散均匀分布的碳化物;铬锰元素固溶在固溶体中的量较多,无黑色组织并且具有陡的硬度梯度,从而导致接触疲劳寿命的明显提高。文章提出了铬锰元素向碳化物富集是产生黑色组织的重要因素的新观点。     

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     

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。     

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。     

固体粉末法硼铬共渗研究初步

本文初步研究了固体粉末法硼铬共渗技术,并得出:用固体粉末法可实现硼铬共渗;共渗层中除有硼化铁Fe_2B或(Fe,Cr)_2B)以及固溶体外,碳化铬(Cr,Fe)_7C_3也可以成相;并得到了两层化合物组成的结构,其中(Cr,Fe)_7C_3为连续层.     

碳含量对渗硼过程影响的试验研究

本文通过对渗硼机理的研究，认为碳是影响渗硼的主要因素之一。在此基础上，通过试验确定当碳含量为0．35～0．45％时，其硼层质量较好。对低碳钢可采用预渗碳—渗硼工艺，而对高碳钢则可采用预脱碳—渗硼工艺。     

稀土元素对粉末渗硼渗层深度的影响

本文研究了不同稀土含量对粉末渗硼层深的影响。试验结果表明,粉末渗硼剂中加入稀土元素均有催渗作用,并存在一个起明显催渗作用的最佳值。本章分析了稀土含量对渗硼过程动力学及表层硬度的影响,对稀土催渗机理进行了探讨。     

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。     

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。     

2Cr13钢渗硼层的组织结构与耐磨性

本文研究了2Cr13不锈钢渗硼层的组织和耐磨性。研究发现,渗硼层由硼化物层和过渡区构成,而硼化物层又由极薄的(Fe,Cr)B层和相当厚的(Fe,Cr)_2B层组成,在硼化物上分布有少量的(Fe,Cr)_3(C,B)。过渡区是在细小弥散的两相基体上分布着块状和网状碳化物。渗硼试样的耐磨性比常规处理试样高出4—5倍。     

稀土硼共渗层相结构的研究

研究了粉末法在880度下保温2h稀土硼共渗的工业纯铁相结构，通过Moessbauer方法，金相方法和XRD方法获得了稀土元素对渗硼层相结构影的有关信息，渗剂中添入稀土可以明显提高了Fe2B相在渗层中的含量比例，抑制FeB相的形成，稀土添加愈多愈有利于Fe2B相的形成，但稀土添加到一定量时渗层深度随之减小，讨论了稀土对渗硼层相结构的影响及其作用机制。     

45钢表面液相等离子体碳氮共渗

研究45钢在乙醇胺电解液中实现以渗碳为主的碳氮共渗,获得以高碳马氏体和含氮马氏体为主的表面改性层,使其硬度达到480 HV,为基体的1.5倍,结果表明:45钢进行液相等离子体碳氮共渗依赖于原子(离子)的吸附和扩散效应.弧光放电的电离过程产生的大量活性碳、氮原子(离子)被吸附到工件表面,同时弧光放电等离子体对工件的不断轰...     

用计算机确定渗碳齿轮的渗层深度及硬度梯度

本文通过IBM—PC微型计算机对渗碳和碳氮共渗齿轮进行了接触应力和强度计算,得出给定几何尺寸和载荷条件的齿轮所需要的渗层深度及硬度梯度,并研究了外加载荷,接触面上的摩擦系数,齿轮的节园直径和压力角等因素的影响。     

自保护硼氮共渗膏剂的研究

为研究自配制的自保护硼氮共渗膏剂的性能，对Q235钢、45钢、T8钢和GCrl5钢等试样进行共渗试验。实验表明，45钢以选用890C共渗为宜；钢中的碳阻碍硼的渗入；涂层厚度以4mm为宜；膏剂硼氮共渗试样的耐磨性与固体硼氮复合渗相当，而比固体渗硼试样则好得多；经膏剂硼氮共渗的试样耐100％HCl和30％H2SO4的腐蚀性与固体硼氮复合渗处理过的试样相当，二者均比1Crl8Ni9Ti钢要好；Q235钢高温缓冷后易出现Fe3N相。表明该膏剂共渗性能与固体硼氮相当，而优于固体渗硼。     

钛金属固体法渗硼新技术

对传统固体粉末法渗硼工艺进行改进,用B4C和无水Na2B4O7代替非晶态硼作为供硼剂,制备出以TiB2为主要成分的表面渗层,并研究了原料成分和反应条件对渗层相结构及厚度的影响.研究结果表明:渗硼剂配料中Na2B4O7和B4C的质量分数比对渗层有很大影响,当w(Na2B4O7)∶w(B4C)=2∶6时,渗层厚度和表面清洁程度等综合性能最优;填充剂Al2O3能导致TiB2渗层脱落,且脱落程度随Al2O3含量的增加而加重;渗层厚度随处理时间的平方根呈线性增加;渗硼层厚度与试验温度的关系为d=aT2 bT c.     

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。     

离子氮硼共渗层中硼的作用

本文根据离子扩渗技术特点,利用一种特殊的离子氮硼共渗方法,借助于离子探针、电子探针及扫描电子显微镜等手段着重研究了硼对钢离子氮化层的影响。