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．     

渗氮/PVDTiN涂层对42CrMo钢组织和性能的影响

采用渗氮+物理沉积TiN涂层的复合表面处理技术,对42CrMo钢进行表面强化处理。通过对复合表面处理后的42CrMo钢进行显微组织观察和性能测试,结果表明4,2CrMo钢表层组织和性能分别受渗氮及PVD工艺和渗碳层与涂层界面之间的结合力影响。此外,表层组织硬度呈现明显的梯度结构,外表层TiN涂层硬度最高可达2 200 HV0.1以上,此层深度在1～3μm,而中间渗氮层硬度达756.1HV0.1,深度在10 mm左右。     

TD3合金离子渗氮耐磨性能研究

采用离子渗氮技术对TD3合金表面进行离子渗氮处理,采用金相显微镜、XRD,对渗氮层的组织形貌、物相结构进行观察分析;用显微硬度仪(维氏)测量渗氮层硬度,再用摩擦磨损试验机(往复式)进行常温干摩擦实验,对其耐磨性、磨痕形貌进行分析。结果表明:渗氮层深度可达80μm,渗氮层显微硬度最高可达1 190 HV,较基材硬度提高2.3倍以上,渗氮层含TiN、Ti_2N。渗氮试样磨痕深度与宽度减小,耐磨性能比基材也有显著提高。     

常压等离子体渗氮层摩擦学性能的试验研究

利用介质阻挡放电，形成非平衡等离子体，在自制的设备上进行常压等离子体渗氮研究，采用优化工艺对42CrMo材料进行离子渗氮处理，对处理后的试样硬度、断面金相组织进行了分析，对渗层的摩擦学性能进行了研究，并辉光离子渗氮工艺比较，试验结果表明：这种工艺完全达到了辉光渗氮处理的要求，并且组织致密，有利于提高其耐磨性，该渗氮工艺具有渗速快、渗层深、白亮层厚，渗氮效率高等优点。     

激光熔覆-离子渗氮复合改性层的组织和耐磨耐蚀性研究

为解决常规渗氮技术渗氮速度慢渗层浅、截面硬度梯度大、脆性高和耐磨耐蚀性偏低的问题,在N80钢表面制备Cr-Ni-Ti-La激光熔覆-离子渗氮复合改性层.采用光学显微镜、X射线衍射仪、硬度计、摩擦磨损试验机及电化学工作站对激光熔覆-离子渗氮复合改性试样和未熔覆直接渗氮试样的组织和耐磨耐蚀性进行对比研究.结果表明:渗氮前后...     

气体比例对1Cr13马氏体不锈钢离子渗氮层性能的影响

对1Cr13马氏体不锈钢在不同气体氛围下进行低温离子渗氮处理,研究了不同渗氮气体比例对渗层组织和性能的影响。结果表明:在氨气与氩气气体比例为8∶1时,1Cr13不锈钢低温离子渗氮后得到的渗层的组织与性能最好,此时表面硬度为1 100 HV1,为基体硬度的4倍,且具有良好的梯度硬度,渗层厚度为85.7μm。当氨气与氩气的气体比例从4∶1提高到8∶1时,渗氮层硬度与厚度均提高,而气体比例为12∶1与16∶1时,渗层厚度基本不变,但是不锈钢表面形成的黑色物质使渗氮层表面硬度与渗层硬度出现不均匀性,当气体比例为16∶1时,中心硬度降低到625.0 HV1,与边缘硬度相差了450 HV1左右。     

外加热式离子氮化高速钢的研究

利用外加热式离子氮化方式对高速钢材料进行氮化，并对其渗氮层的物理、化学性能进行分析。结果表明，温度升高，渗氮速度加快；时间延长，表面硬度提高，冲击韧性明显降低。     

38CrMoAl钢440℃渗氮后氧化改性层制备及表征

对38CrMoAl钢进行440℃渗氮(100 m L/min氨气)后氧化(75 m L/min氨气+25 mL/min空气)改性层的制备及表征。改性层渗层增重和厚度分别为:440℃离子渗氮4 h处理,单位面积的增重为0.73 mg/cm2,厚度为152.4μm;440℃离子氮化4 h后氧化1 h处理,单位面积的增重为0.75 mg/cm2,厚度为165.7μm;440℃离子氮化4 h后氧化3 h处理,单位面积的增重为0.81 mg/cm2,厚度为195.0μm;440℃离子氮氧共渗4 h处理,单位面积的增重为0.70 mg/cm2,厚度为208.1μm,与未表面处理试样相比增重明显。440℃离子渗氮4 h处理后的表面硬度为975 HV0.05;440℃离子氮化4 h后氧化1 h处理后的表面硬度为1 302 HV0.05;440℃离子氮化4 h后氧化3 h处理后的表面硬度为1 242 HV0.05;440℃离子氮氧共渗4 h处理后表面硬度为1 325 HV0.05,共渗层截面的硬度从表面缓慢下降到基体(≈352.3 HV0.05)。渗氮后氧化改性层由Fe3N和Fe4N两相组成,Fe3N为主要相,Fe4N为次要相。     

40Cr基体与TiN膜层界面微观结构研究

在40Cr基体上镀TiN,存在膜基结合不牢的问题,作者前期工作已证实在镀TiN膜前先进行离子渗氮予处理,可以提高膜基结合力,本文从微观的方面对这一机理进行研究,膜层与膜基界面的透射电镜观察结果表明,40Cr基体经离子渗氮后再镀TiN,膜层晶粒细小、均匀、膜基结合紧密。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢真空渗氮处理

采用真空渗氮方法对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行表面强化处理。利用金相显微镜、XRD、显微硬度计及耐磨试验机研究了表面渗氮硬化层的显微组织、相组成、显微硬度和耐磨性能。结果表明:真空渗氮处理后,渗氮硬化层主要由γ-Fe、γ'-Fe_4N和CrN相组成;渗氮层厚度达200μm以上,表面硬度为1100-1200 HV,比基体硬度提高了4倍左右;在相同条件下,磨损质量损失约为未渗氮试样的1/8,磨痕宽度明显降低,真空渗氮可显著提高不锈钢的耐磨性。