钛合金离子渗镀表面处理新进展

介绍了钛合金表面加弧辉光离子无氢渗镀碳、双层辉光离子无氢渗碳、双层辉光离子渗铬、渗铜等 表面处理的新方法;检测结果显示在钛合金表面均形成了梯度合金层,进一步检测表明,表面渗镀合金层对 改善钛合金耐磨、耐蚀和阻燃性均有显著的作用。     

齿轮渗碳工艺的设计

本文首先介绍了渗碳齿轮热处理中存在的技术问题,而后针对这些技术问题讨论了齿轮渗碳工艺的设计原则。作者认为常用齿轮渗碳是一个混合控制过程。为了强化渗碳过程,渗碳初期要增大相界面渗碳反应速度;中、后期应提高碳在奥氏体中扩散通量。文中还介绍了如何根据表面硬度和其它性能要求,确定渗碳后表面碳含量 C_S;根据 C_S 和渗层厚度,考虑到非平衡渗碳和钢的化学成分选择气氛的控制参数;讨论了变碳势渗碳工艺参数的确定原则及其对渗碳结果的影响。提出了中温渗碳、炉内预冷和热油—空气分级淬火及控制渗层厚度和显微组织等措施以减少齿轮热处理变形。     

机用锯条双层辉光离子渗金属、离子渗碳后的研究

针对机用锯条存在消耗合金元素、碳化物分布不均匀、冶金困难和工艺复杂等问题，利用双层辉光渗金属技术形成的表面冶金高速钢可以达到良好的综合机械性能。本研究用20Cr2V2机用锯条坯材作为试样进行双层辉光离子渗金属和离子渗碳，对渗金属、渗碳后的金相、XRD图谱进行分析，为表面高速钢机用锯条的工业化推广进行了有益的探索。     

快速渗碳工艺的研究

以电阻对焊机和高频感应电炉为快速加热热源,研究试样在表面熔化与未熔化状态下的石墨快速加热渗碳及稀土元素对其催渗的作用,通过对金阻组织.显微硬度及渗层深度的对比分析可知,石墨快速加热渗碳能在较短的时间内,获得较深的渗碳层深度,具有一定的使用价值.     

渗碳钢渗层淬透性的研究

本文对渗碳钢的渗层淬透性进行试验研究，并论述了等硬度曲线的某些应用。     

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。     

渗碳层深度与强渗期和扩散期时间比的关系

本文通过金相分析和剥层化学分析，探讨了渗碳层深在１０～６０ｍｍ范围内强渗时间和扩散时间的合理分配，找出了适合每个渗层范围内的强渗与扩散时间之比，保证了渗层质量和零件的使用寿命     

加弧辉光离子渗镀技术

介绍了加弧辉光离子渗镀技术的基本原理、几年来在基础研究方面取得的一些成果、在开展应用研究方面取得的新进展 ,以及本技术的延伸与扩展 .研究表明该技术可以在普通碳钢、钛合金表面形成各种金属及合金的渗层、镀层、渗镀结合层 ,也可以在其表面合成各种金属碳氮化合物薄膜 ,达到提高表面耐磨、抗蚀、抗高温氧化性能的目的     

计算机辅助设计气体渗碳工艺

通过对气体渗碳工艺设计过程的分析，利用模拟效果较好的数学模型编制渗碳工艺设计程序。该程序可根据渗碳后工件渗层的有效硬化层深度、表面碳浓度或表面硬度等技术指标和最高温度、最高碳势等一些渗碳工艺的约束条件，通过工艺设计程序能自动优化设计出最佳的渗碳工艺。     

气体渗碳碳势控制机理及渗层碳浓度分布数学模型

从吸附角度分析了气体渗碳过程,高温奥氏体中铁对碳原子的吸附为物理吸附,碳化物形式元素产生化学吸附。根据所采用渗碳钢的化学成分及渗件表面含碳量,对炉气碳势进行定量控制。根据菲克定律,在恒定碳势、扩散系数Ｄ与碳浓度分布无关且为常数的条件下,给出了渗层碳浓度分布的数学模型。     

不同形状钢件表面渗碳扩散过程数值模拟

根据渗碳过程扩散方程，结合必要的边界条件及初值条件，对不同形体的钢制零件在不同渗碳工艺参数下进行数值模拟，得到了碳的浓度分布曲线；比较各种工艺参数对碳浓度分布的影响，其中渗碳温度对碳浓度分布影响较大，不同外形钢件在相同渗碳工艺下碳浓度分布曲线有一定差别。由碳浓度分布曲线调整渗碳工艺参数，可以制定出最佳的渗碳工艺，为工艺设计提供指导。     

在气体渗碳过程中T—CP、β、D关系

本文通过对影响渗碳速度的几个主要因素的实验研究,发现了碳势Cp传质系数β、扩散系数D与温度T之间具有一定的规律性关系,即在温度发生变化时碳势Cp、传质系数β、扩散系数D都要按着一定的规律随之变化.作者将上述的规律绘成示意图,即T—Cp、β、D关系图.     

循环变温快速渗碳法

本文在传统的碳传质和扩散理论基础上提出了一种新的渗碳工艺方法—循环变温快速渗碳法,并从理论和实践上验证了该工艺的正确性和可靠性.在研究中作者还找出了渗碳过程中炉内某些影响渗碳速度因素随温度变化的规律,并绘成示意图,即T—CP,β,D关系图.     

浅层渗碳工艺方法研究及应用

薄板零件的浅层渗碳工艺为冲压成形零件提供了可靠的表面强化手段 ,具有独特的优点 ,工件经渗碳后其表面强度和耐磨性大大提高 ,同时由于心部和表面层含碳量不同 ,硬化后的表面获得有利的残余压应力 ,从而可进一步提高渗碳零件的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度 介绍一种浅层渗碳的优化工艺 ,即采用低温、低碳势、渗碳后直接淬火的工艺 与传统的渗碳工艺相比 ,该工艺具有节能、省时 ,并且渗碳零件质量均匀、综合性能高的优点 ,充分发挥了低碳材料的潜力     

渗碳数学模型差分算法的条件稳定性和有效性

渗碳扩散方程的差分算法是条件稳定的 ,不是绝对稳定的 ,网格比和空间、时间步长及合适的初边值条件都影响差分算法的稳定性和有效性。网格比和时间、空间步长都有合理的选择范围 ,总误差在某个最优的时间、空间步长时达到最小。扩散方程实际上是一个变系数的偏微分方程 ,扩散系数是碳质量浓度的函数 ,扩散系数取值变化对最终的碳质量浓度计算结果影响较大 ,实际计算时应进行修正     

12Cr2Ni4A钢高温真空低压脉冲渗碳工艺

与传统气氛渗碳相比，高温真空渗碳在提高渗碳效率、产品质量和节约能源方面均表现出明显优势.本文分析了12Cr2Ni4A钢的奥氏体晶粒长大行为、扩散系数及奥氏体饱和碳质量分数等关键参数的影响，结合真空低压脉冲渗碳工艺原理，对高温真空低压脉冲渗碳工艺进行实验验证.结果表明:实验钢在930，950，980℃渗碳温度下，渗碳层的硬度梯度曲线和碳质量分数梯度曲线的实测值与预期值吻合较好.此外，随着渗碳温度的升高，碳的扩散系数和奥氏体饱和碳质量分数增加，高温真空渗碳可显著提高渗碳速率，温度每提高10℃约使渗碳效率提高14%~17%.     

两段式渗碳数学模型的精确解

导出了在第三类边界条件下两段式渗碳数学模型的精确解。与有限差分法数值解进行了比较，说明精确解的正确性和适应性。     

渗碳的传质的数学模型及意义

本文研究了气体渗碳过程中,碳原子由气相到固相传递的动力学。根据固相表面的化学反应动力学方程,推导出碳由气相到固相的传递量正比于气—固相间碳的活度差。由此建立气—固相碳传递的动力学方程,并讨论了碳传递速度的影响团素。可推知,增加气相中一氧化碳和氢气含量可提高碳传递速度,另外,适量氧化介质特别是水可加速碳的传递。     

综合第一和第三类边界条件的渗碳数学模型

在综合第一和第三类边界条件下从菲克第二扩散定律的解,导出一个形式简单、物理意义明确的渗碳数学模型。经验证,该模型与实际渗碳情况较为符合。