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 mL/min氨气)后氧化(75 mL/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0.7...     

新型Cr-Mo-V渗氮钢的力学性能及渗氮特性

开发一种新型含铌无铝渗氮钢,并对其力学性能和渗氮特性进行研究.结果表明,试验钢具有较高的强度、塑性及韧性;在相同渗氮条件下,试验钢渗层深度大,且硬度梯度缓和,具有优良的渗氮性能.     

38CrMoAl钢中的大型夹杂物研究

对38CrMoAl钢在冶炼过程中大型夹杂物的组成、大小及污染度的研究结果表明: 1.钢中大型夹杂物是含有Ca、Mg的铝酸盐,它主要地是由于钢锭凝固时Ca、Mg自钢液中析出引起的,与出钢时钢—渣混卷没有明显的关系。 2.大型夹杂物在钢锭心部和尾部生长最为有利。 3.钙、镁有可能以气态的形式析出,在钢锭中形成“气孔”。     

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.     

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.     

活性屏离子氮化和脉冲离子氮化的对比试验研究

为解决航空发动机零件在渗氮生产过程中采用脉冲离子氮化工艺而产生的边缘效应等问题,该文在氨气气氛下对38CrMoAI钢进行活性屏离子氮化处理及脉冲离子氮化,并对渗层的组织结构,渗层厚度等进行了分析.试验结果表明相同的工艺参数下活性屏离子氮化处理工艺会以得到相似的渗氮效果,可以替代脉冲离子氮化工艺.     

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.     

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...     

氮离子重叠注入对38CrMoAl硬度与耐磨性能影响的研究

研究了氮离子重叠注入对38CrMoAl硬度和耐磨损性能的影响。通过实验证实：用优化的2CI PSⅡ氮离子重叠注入对38CrMoAl材料耐磨性能有显著改善。     

耐海水腐蚀钢10CrMoAl的组织结构和性能研究

采用国产180 mm厚连铸坯试制了耐海水腐蚀钢10CrMoAl,研究其显微组织、力学性能和耐腐蚀性能.试验结果表明,10CrMoAl材料组织为铁素体+少量珠光体;材料屈服强度Rel≥420 MPa;抗拉强度Rm≥580 MPa;屈强比不大于0.8;240 h周期浸润试验和盐雾试验腐蚀速率分别为0.102、0.110 mg/(cm2·h).     

直流电场对35钢盐浴渗氮的影响与动力学分析

以35钢为材料,研究直流电场催渗盐浴渗氮技术。该技术在渗氮盐浴中通过在被渗样品间施加合适参数的直流电场予以实现。利用光学显微镜、显微硬度计和X线衍射仪对渗层的显微组织、渗层厚度、硬度及物相进行测试和分析。研究结果表明:直流电场可以显著提高渗氮速度,降低渗氮时间;在渗氮温度818 K,施加强度为7.5 V的直流电场时,可将常规渗氮时间100 min所得到的化合层厚度所需时间降低到50 min。同时,施加电场盐浴渗氮使35钢截面显微硬度得到明显提高。电场盐浴渗氮的扩散系数比常规盐浴渗氮提高1.9倍以上,扩散激活能从常规盐浴渗氮的220 k J/mol降低到181 k J/mol,从而达到增加渗层厚度的显著效果。同时对直流电场快速盐浴渗氮机理进行分析。     

38CrMoAl高铝钢钢水可浇性控制

38CrMoAl高铝钢由于Al含量较高([Al]=0.7%～1.1%,质量分数),在连铸过程中容易导致水口的堵塞,因此需要对钢中Al2O3夹杂物进行形态控制,保证钢水的可浇性.热力学计算和实验研究结果显示:钢中高含量的Al对渣中即使少量的SiO2都具有较强的还原性;不采用传统的精炼喂钙线工艺,而进行转炉出钢过程渣洗操作,能将高熔点的Al2O3转变为低熔点的球状钙铝酸盐夹杂.同时,采用CaO--Al2O3基中间包覆盖剂,以避免钢渣反应导致钢中夹杂物含量增加.工业性试验结果表明,钢水洁净度较高,可浇性好,连续浇注5炉后,水口内壁基本无结瘤现象.     

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。     

气体渗氮及后续回火工艺对2Cr13钢渗氮层的影响

利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、维氏显微硬度计、摩擦实验机、弯曲实验和浸泡腐蚀实验探究了气体渗氮工艺对2Cr13钢渗氮层的微观组织结构和性能的影响.结果表明:随渗氮温度、时间的增加,渗氮层的总厚度增加,但是表面疏松层也增加.500℃渗氮的扩散层组织主要由含有大量位错及位错胞的马氏体和高密度的纳米CrN析出相组成;纳米CrN析出相弥散分布在晶内和位错胞的界面上,位错胞界面上的CrN颗粒数量多且尺寸略大;板条马氏体晶界析出了ε-Fe_(2-3)N或者(Cr,Fe)2N析出相.当渗氮温度升高至550℃时,马氏体本身发生了回复,CrN以薄片形式析出,使扩散层组织呈现为由α-Fe和CrN组成的片状珠光体形态.2Cr13钢气体渗氮表面硬度随渗氮温度的升高先升高后下降,在500℃达到峰值硬度(1 274 HV0.5).450℃和500℃渗氮扩散层的硬度可高达1 300HV0.1以上,但是随渗氮温度进一步升高而明显降低.500℃/5h气体渗氮可同时提高2Cr13钢的耐磨性和抗腐蚀性,但是其弯曲韧性降低.500℃渗氮的2Cr13钢试样,不管是水冷还是空冷,或者再进行420℃回火2h处理,其扩散层组织均没有大的改变,因此其硬度没有明显变化,均维持在1 000HV0.1以上.     

QCM8模具钢组织结构及渗氮后疲劳性能研究

用洛氏硬度计、显微维氏硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析了QCM8钢的组织结构和失效断口等,测试了其渗氮后疲劳性能.结果表明:QCM8钢基体为位错马氏体,碳化物较多,有条状也有细粒状,分布均匀;渗氮后旋转弯曲疲劳寿命提高了约7倍;疲劳断口分析表明疲劳源区组织细密,瞬断区韧性较好.用渗氮QCM8钢加工的精密冲压模具较少出现裂纹和崩裂,使用寿命大大提高.     

一种新型应力应变关系的探讨

本文对材料的应力应变关系提出了一个新的概念,认为在整个变形区间内其关系曲线是连续而光滑的。这种关系用35CrNi3MoVA,40Cr,38CrMoAl,45~#等四种钢的拉伸试验结果进行了验证,还以厚壁园筒为例,在内、外受压的条件下进行了弹塑性分析。     

中合金铬钼渗氮轴承钢旋转弯曲疲劳性能研究

为了研究化学热处理对大型轴承疲劳性能的影响规律,对中合金铬钼轴承钢进行离子渗氮处理和旋转弯曲疲劳(RBF)试验。以双真空熔炼(VIM+VAR)的中合金铬钼轴承钢作为实验材料,分析经调质处理(930℃+550℃)后的组织和经离子渗氮后的相组成,分析经过旋转弯曲疲劳试验后断口形貌及裂纹萌生机理,构建表面缺陷与疲劳断裂机理之间的关系。实验结果表明:实验钢经过调质处理后组织为回火索氏体,主要析出M2C型和M3C型碳化物;渗氮后渗氮层中化合物层主要由CrN和Fe4N(γ′相)组成,厚度约为16μm,其不利于基体的疲劳性能提升;实验钢渗氮后的RBF极限为947MPa,较未渗氮试样旋转弯曲疲劳极限提升19.4%;渗氮层中化合物层始裂及非金属夹杂物始裂为主要的两种起裂方式,化合物层和表层粗糙度对渗氮后实验钢的疲劳寿命影响较大。研究结果可为提高中合金铬钼轴承钢的疲劳性能提供实验及理论依据。     

25Cr2MoVA 钢快速离子渗氮的X射线衍射分析

分析了２５Ｃｒ２ＭｏＶＡ钢经常规离子渗氮和快速离子渗氮后氮化表层的物相组成;研究了快速离子渗氮后时效温度与物相的关系。     

38CrMoAl钢460℃氨气氮碳共渗后氧化改性层制备及表征

对38CrMoAl钢进行460℃氮碳共渗(0.1 L/min氨气+0.025 L/min乙醇)后氧化(0.015 L/min氨气+0.15L/min空气)改性层的制备及表征。4,8,12 h后的共渗层增重分别是0.88,0.97,1.29 mg/cm~2;与未表面处理试样相比增重明显。4,8,12 h共渗层的表面硬度分别为1362,1283,1289 HV_(0.05),共渗层截面的硬度从表面缓慢下降到基体(≈381.3 HV_(0.05))。4,8,12 h后改性层的厚度分别为140.1,150.2,200.4μm。氮碳共渗后氧化层包括Fe_3O_4和ε-Fe_(2-3)N,Fe_3O_4为主要相,ε-Fe_(2-3)N为次要相。38CrMoAl钢460℃氨气氮碳共渗后氧化8 h后,表面层中Fe_3O_4的比例相对较大,耐蚀性提高。     

25Cr2MoVA钢快快速离子渗氮的X射线衍射分析

分析了２５Ｃｒ２ＭｏＶＡ钢经常规离子渗氮和快速离子渗氮后氮化表层的物相组成;研究了快速离子渗氮后时效温度与物相的关系。