碳氮共渗层残余奥氏体与接触疲劳

本文用滚子试样研究了碳氮共渗层不同级别残余奥氏体与接触疲劳寿命的关系。试验结果表明,在20CrMnTi碳氮共渗层中5～5.5级残余奥氏体接触疲劳寿命最高。材料的洁净度对接触疲劳性能有较大的影响。文中对接触疲劳破坏的断口形貌、裂纹萌生部位及残余奥氏体的作用等进行了必要的讨论。     

碳氮共渗层中残余奥氏体对疲劳性能的影响

通过对碳氮共渗层中不同残余奥氏体含量的试样进行了接触疲劳和弯曲疲劳试验，证明共渗层中残余奥氏作为4～6级时，疲劳寿命最高。本文还对残余奥氏体在疲劳过程中的行为进行了分析。     

磁性法分析束状贝氏体基体渗碳钢

钢件渗层中存在的大量残留奥氏体影响着渗层硬度,而深冷处理可以减少钢中的残留奥氏体含量,针对这一问题,采用振动样品磁强计(VSM)磁性分析与直读光谱分析等相结合的方法对比分析了试验钢渗碳空冷后453K×1h低温回火(T)以及113K×30min深冷处理,并453K×1h低温回火(CT)下的组织结构状态,探究了1 203K×9h渗碳空冷的贝氏体钢的深冷处理效果。结果表明,二者的有效硬化层深度均约为1.35mm;在有效硬化层中,残留奥氏体质量分数分别约为29.8%(T)和12.6%(CT),最高硬度分别达到679HV(T)和821HV(CT);基体组织为束状贝氏体,其中残留奥氏体质量分数分别约为7.4%(T)和6.9%(CT),基体硬度均为430 HV左右。经过深冷处理,有效降低了渗层的残留奥氏体含量,使有效硬化层的最高硬度提高20%以上,可在重型钎具方面推广使用,降低材料成本,经济效益显著。     

渗碳热处理和喷丸综合工艺对接触疲劳性能的影响

本文着重探讨不同的得到大量残余奥氏体(Ar)的渗碳热处理工艺对接触疲劳性能的影响.试验表明:在渗碳热处理过程中,高的碳势所导致的次表层强度的提高和有效渗层的增加,是接触疲劳强高提高的原因之一.采用强力喷丸可以有效地弥补高Ar量所造成的表面层强度和残余压应力下降的不利影响.     

20Cr2Ni4A钢强韧化研究

本文对２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ钢经渗碳及碳氮共渗后采用不同热处理，测出渗层中的残余 奥氏体量，然后重点讨论残余奥氏体量对各种机械性能的影响，最后从试验结果中选 定碳氮共渗后１０５０℃淬火２００℃回火为最佳热处理工艺。渗层中含有４５．４％残余奥 氏体时，２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ钢的强韧性最好，接触疲劳使用寿命最长。     

航空轴承钢渗碳热处理组织演变行为研究

利用EPMA与XRD等实验方法对航空轴承钢在渗碳热处理过程中的微观组织演变行为进行定性及定量分析.结果表明:在渗碳淬火处理后,试样表层及次表层组织中有大量的碳化物及少量的残留奥氏体,其中碳化物为M₂₃C₆和M₆C.随着渗层深度的增加,碳化物含量减少,残留奥氏体含量增加.经过二次淬火处理后,奥氏体与马氏体中碳质量分数增加,使得淬火后残留奥氏体质量分数大幅度增加,在渗层0.1mm处达到22.7%.经过两次深冷与回火处理后,马氏体与奥氏体中碳质量分数降低,碳化物含量增加,渗层硬度提升.     

渗碳齿轮钢残余内应力的研究

为了探讨残余内应力、接触疲劳强度间的关系,用化学剥层法在X射线应力仪上测定了失效前后经不同渗碳工艺处理的几种渗碳齿轮钢的残余内应力分布.测得渗碳层的残余内应力均为压应力,并且沿渗层呈现一个波峰、两个波谷的复杂分布;分析认为失效后残余内应力的释放程度与渗碳层碳的浓度梯度有关,对碳钢来说,在一定有效层深范围内(＜1.0 mm)残余压应力对材料的接触疲劳强度有有益的作用.     

奥氏体不锈钢双极板的低温超饱和气体渗碳表面改性

通过低温超饱和气体渗碳(LTCSGC)处理,在316L不锈钢双极板表面形成了一层厚度约30μm的渗碳层,研究了从基体沿渗碳层深度方向的碳的质量分数、残余应力、硬度分布和相结构,测量了渗碳后316L不锈钢双极板的接触电阻,分析了渗碳后316L不锈钢双极板在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中的耐腐蚀性能.结果表明:渗碳层是由膨胀奥氏体相组成的梯度材料,从渗碳层表面到基体的碳的质量分数、残余应力和硬度逐渐降低;经过LTCSGC处理后,316L不锈钢双极板的接触电阻降低了34%;在模拟PEMFC的阳极环境中,其自腐蚀电位升到-79 mV,高于工作电位-0.1 V,获得了阴极保护;在模拟PEMFC的阴极环境中,其自腐蚀电位提高了260 mV,抗腐蚀性能显著提高,恒电位极化腐蚀电流密度降低了75%.     

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。     

激光淬火齿轮和渗碳淬火齿轮X射线衍射分析

在40CrNiMoA钢激光相变硬化基础工艺研究的基础上,通过采用齿轮激光热处理关键技术,获得了沿齿廓均匀分布的理想硬化层。对渗碳淬火齿轮(20Cr2Ni4A)和激光淬火齿轮(40CrNiMoA)进行了齿轮X射线衍射分析。试验表明,激光淬火齿轮淬硬层中微晶尺寸明显小于渗碳淬火齿轮的微晶尺寸,激光淬火齿轮淬硬层的残余奥氏体含量较高,而其位错密度比渗碳淬火齿轮高一个数量级。从不同角度证实了激光淬火齿轮接触疲劳强度高于渗碳淬火齿轮接触疲劳强度。     

20CrMnMo渗碳钢滚轮强韧化工艺研究

本文是在选定渗碳工艺保证渗层质量的基础上,重点讨论几种热处理工艺下,渗层中残余奥氏体量对20CrMnMo渗碳滚轮的使用寿命的影响以及简化工艺的节能效益问题。 一、试 验 方 法1.研究课题的提出 大连机床附件厂为长春第一汽车厂试生产的 20CrMnMo渗碳轴承滚轮(见图 1),原采用的渗碳及热处理工艺(见图2).按此工艺处理过的滚轮,上试验台架试验结果,总是在10万次左右就出现断齿及剥落损坏,达不到使用寿命20万次以上的要求。经分析认定产生断齿和剥落损坏的原因就渗碳及热处理而言,主要是渗碳工艺不当,渗层质量差以及热处理工艺不佳造成脆化…     

GDL-1钢渗碳后液体软氮化工艺的初步探索

应用正交试验法研究了GDL-1钢经渗碳后的液体软氮化复合热处理工艺,分析氮化时间、氮化温度及CNO-浓度对GDL-1钢复合渗层的渗层硬度、渗层深度和白亮层的影响.结果表明:渗层表面硬度主要由盐浴CNO-浓度控制,并随CNO-浓度的升高呈现先升后降的趋势,盐浴CNO-浓度为18%左右时表面硬度达到最大值;渗层深度随氮化温度的升高和时间的延长而增加,但当温度超过560℃、处理时间超过2.5h之后,增加的趋势变缓;当温度超过560℃后,渗层白亮层增厚明显。试验得到最佳软氮化工艺参数:CNO-浓度18%,(560±10)℃×2.5 h.     

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。     

从冲击接触疲劳角度论钢的渗碳及热处理工艺

本文对渗碳钢的表层状态与多冲接触疲劳性能之间的关系进行了试验研究,指出:渗碳件的最佳多冲接触疲劳抗力所对应的渗层深度,淬火加热温度,加热时间和回火后表面硬度等是随着材料成分,另件尺寸和冲击能量大小而改变的; 渗层的碳浓度应从马氏体的含碳量,碳化物大小,数量,渗碳层淬透性及淬硬性诸方面综合考虑来确定。文中还指出:带有冲击性质的接触应力作用下的渗碳件,应该采用多冲接触疲劳试验方法来评定材料和热处理工艺。表面滚压强化是进一步提高渗碳件多冲接触疲劳寿命的有效途径。     

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。     

Q235钢热浸渗铝层的组织分析和性能

分析了Q235钢热浸渗铝层的组织,并对其抗高温氧化和耐高温腐蚀性能进行了研究.显微硬度试验结果表明渗层硬度可达1000 HV,并具有较大的脆性.经扩散退火后,渗层组织和显微硬度都发生了明显的变化.高温氧化和热腐蚀试验结果表明,渗铝Q235钢的抗高温氧化性能和1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢相当,而耐热腐蚀性能明显优于后者.     

W6 Mo5 Cr4 V_2钢真空离子渗碳的研究

本试验利用 X 射线物相分析、电解萃取、化学相分离和扫描电镜对 W6Mo5Cr4V2钢进行了真空离子渗碳的试验研究.结果指出,随着渗层碳浓度增加,碳化物数量明显增加:同时碳化物由低碳相(M_6C)向高硬度高碳相(M_2C,MC)转化.这两者均使渗碳层耐磨性提高;渗层淬火奥氏体量增加.在渗层含碳量为1.08～1.45%的范围内,耐磨性随含碳量的增加而提高。     

表面强化钢的条件接触疲劳极限的预测方程

对多种钢经各种表面强化如渗碳、渗氮、碳氮共渗、高频淬火等后,获得不同强化层深度、表面和心部不同硬度以及表面不同残余奥氏体级别的试件,进行快速法测定10~7时的条件接触疲劳极限,将疲劳极限σ_(km)与层深 D、硬度梯度 m,残余奥氏体级别 R 之间关系进行多元回归处理,建立σ_(km)与 D、m、R 之同的关系:σ_(km)=A_0+A_1D+A_2m+A_3R.利用它,只要已知 D、m、R 值,即可预测σ_(km)。     

薄层软化与渗碳、碳氮共渗接触疲劳性能的研究

本文研究了25MnTiBRe和18CrMnTi钢在0.6mm、1.0mm、1.3mm三种不同层深条件下,渗C、一般C—N共渗和薄层软化工艺及其对接触疲劳性能的影响。试验表明:同种材料制造承受较大负荷的齿轮或其它机件,无论在上述哪种渗层下,经三种不同工艺处理后,薄层软化工艺的接触疲劳强度最高,一般C—N共渗次之,渗C最差;在我们的试验范围内,无论哪种材料,哪种工艺,其接触疲劳强度都随渗层深度增加而提高;工艺和渗层相同情况下,25MaTiBRe比18CrMnTi钢的接触疲劳强度高。     

18Cr2Ni4WA钢的渗碳后热处理

针对合金钢18Cr2Ni4WA渗碳层热处理后残余奥氏体过多,硬度达不到要求这一问题,借助于实验方法,对18Cr2Ni4WA钢渗碳层中残余奥氏体在高温回火中转变机制进行研究,得知相变硬化消除理论和碳化物析出理论在高温回火的不同时间中的不同作用,提出680℃×3h空冷回火,650℃×2 h空冷回火,810℃×15min空冷淬火,180℃×1.5 h空冷低温回火的热处理工艺.达到既能缩短生产周期又能满足性能要求的目的.