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。     

低合金钢双辉渗W-Mo-Co初探

利用双层辉光离子渗金属技术在低合金钢25Cr2Mo2V表面渗W—Mo—Co三元合金，可在表面形成铁、钴、钨、钼时效合金。研究了形成这种合金的表面冶金工艺和渗层组织状态，渗层成分分布以及工艺参数的改变对渗层厚度及渗层成分的影响。结果表明，表面合金元素的含量可以达到高钴时效合金W11Mo7Co23的水平。     

离子渗钼试验研究

采用增强放电结构 ,在钢基材表面进行了离子渗 Mo试验 ,结果表明 ,离子渗 Mo层厚度是温度和时间的函数 ,碳含量及合金元素对渗层厚度有一定影响 ,渗 Mo后经淬火与回火处理可消除高温条件下造成的不利组织。     

TD处理的碳化钒覆层形成过程

利用纯镍标识钢的原始表面,研究了钢经TD处理所产生的碳化钒覆层形成过程。确认碳化钒覆层的形成之初是钒首先渗入钢中,与钢中的碳结合成碳化钒,该层形成后阻碍钒继续向钢中渗入。而后的碳化钒增厚转向钢表面外侧方向进行,增厚的过程是钢中的碳通过碳化钒层扩散到表面与沉积在钢表面的钒结合成碳化钒。     

高速钢离子碳硼共渗层组织与耐磨性的研究

用先进测试手段对 M2钢( W6Mo5Gr4V2)离子碳硼共渗后硼的存在形式及其对耐磨性的影响作了系统深入的研究。结果表明,M2 钢经离子碳硼共渗后主要形成 B_2V_3相。它对提高 M2 钢的耐磨性起主要作用。     

钢中含碳量对其表面被覆TiC的影响

利用氯基熔盐在正常大气压下,对钢表面进行被覆TiC处理,可以得到高硬度、高耐磨性、高耐蚀性的TiC被覆层。研究表明,钢中含碳量及碳的存在形式对被覆层的形成过程有重要影响。通过对含碳量不同的钢种进行被覆处理,确定了在氯基熔盐被覆处理条件下,钢中所需的最低含碳量。     

固体硅钼共渗层的耐锌腐蚀性研究

为提高铁基金属在熔融锌中的耐蚀性能,通过固体粉末法在Q235钢表面进行渗硅、渗钼和硅钼共渗,并对渗层的形貌、致密度、显微硬度、组分及物相结构进行了分析,进一步将合金于470℃的熔融锌液中浸泡26h,并测定其腐蚀速率。结果表明,渗层中形成了良好耐蚀性的金属间化合物(Fe_3Si,Fe_3Mo,MoSi_2和Mo_5Si_3),Mo元素的加入可促进渗剂中Si元素的渗入,从而提高渗层的致密度,比较结果显示硅钼共渗层更加致密,尤其是m(Si)∶m(Mo)=2∶1时,与基体相比,试样的腐蚀速率下降了近2个数量级,表现出较好的耐蚀性;但由于渗层中孔洞等缺陷的存在,导致其致密度降低,耐锌液腐蚀性能也受到影响。因此在未来的研究中,应注重固体渗层致密性的改善,以进一步提高渗层的耐腐蚀性能。     

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。     

双辉渗金属高速钢的研究

利用中国独创的双层辉光离子渗金属技术，在普通低碳钢及低合金钢表面渗入所需合金元素，再经渗碳，形成具有高速钢成分的渗层，即在钢的表面形成高速钢，称为双层辉光离子渗高速钢（简称双辉渗高速钢）。由于这是一种固态冶金法，没有由于结晶而形成的粗大一次碳化物，合金层中的碳化物细小且分布均匀，避免了传统的冶炼、锻轧高速钢生产中难以克服的碳化物不均匀问题。合金元素供给源采用粉末冶金法制成，可根据实际需要调整其组分配比，从而获得一系列具有不同成分的高速钢渗层     

WMoCo多元共渗扩散交互作用规律研究

采用双层辉光离子渗金属技术分别对工业纯铁进行了单元渗W、W-Mo二元共渗、W-Mo-Co三元共渗.通过相同渗金属工艺条件下合金层厚度对比,利用扩散热力学、扩散微观理论以及渗入原子的空位占有率等理论,揭示了渗金属条件下W、Mo、Co三种合金元素的扩散交互作用规律.分析结果表明,多元共渗过程中,共渗元素之间会对彼此的化学势、元素的空位浓度、元素的空位占有率等产生影响,进而影响到元素的扩散速率.     

双层辉光离子渗钼工艺及其组织性能研究

采用双层辉光离子渗金属技术对纯铁,10,40,45,60,T8等碳素钢进行了渗钼工艺的研究,探讨了加热温度,保温时间以及阴极－栅极间距对渗层厚度的影响,同时还研究了渗钼层的显微组织,渗钼层浓度分布,实验表明,双层辉光离子渗钼技术是一种新的离子渗金属技术,是离子渗钼的新发展。     

Microstructure and high-temperature wear properties of in situ TiC composite coatings by plasma transferred arc surface alloying on gray cast iron

In this work, an in situ synthesized TiC-reinforced metal matrix composite (MMC) coating of approximately 350–400μm thick-ness was fabricated on a gray cast iron (GCI) substrate by plasma transferred arc (PTA) surface alloying of Ti–Fe alloy powder. Microhard-ness tests showed that the surface hardness increased approximately four-fold after the alloying treatment. The microstructure of the MMC coating was mainly composed of residual austenite, acicular martensite, and eutectic ledeburite. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction analyzes revealed that the in situ TiC particles, which were formed by direct reaction of Ti with carbon originally contained in the GCI, was uniformly distributed at the boundary of residual austenite in the alloying zone. Pin-on-disc high-temperature wear tests were performed on samples both with and without the MMC coating at room temperature and at elevated temperatures (473 K and 623 K), and the wear behavior and mechanism were investigated. The results showed that, after the PTA alloying treatment, the wear resistance of the sam-ples improved significantly. On the basis of our analysis of the composite coatings by optical microscopy, SEM with energy-dispersive X-ray spectroscopy, and microhardness measurements, we attributed this improvement of wear resistance to the transformation of the microstruc-ture and to the presence of TiC particles.     

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。     

45钢表面激光铬合金化层的组织与性能

本文讨论了45钢表面铬合金化层的形成过程和激光工艺参数、铬粉厚度对合金化层深度和铬含量的影响,并与未经激光处理的45钢,1Cr18Ni9Ti钢进行了电化学性能和耐腐蚀性能比较;文中最后分析讨论了合金化层的组织结构与耐腐蚀性的关系。     

双层辉光离子Ni-Cr-Mo-Nb多元共渗

采用双层辉光离子渗金属技术在纯铁表面进行Ni-Cr-Mo-Nb多元共渗．结果表明：双层辉光离子Ni-Cr-Mo-Nb多元共渗可以在工业纯铁表面形成合金元素成分呈梯度分布镍基表面合金层．对双层辉光离子Ni-Cr-Mo-Nb多元共渗存在成分离析现象从合金元素的扩散原理探讨了其产生的机制．     

Control of mould level fluctuation through the modification of steel composition

Periodic mould level fluctuation (MLF) during slab casting is a bottleneck for upgrading the surface quality and casting speed especially for hypoperitectic (HP) or ultralow carbon steels. The uneven growth of the initially solidified shell is verified to be one of the important inducements to MLF due to related unsteady bulging in the secondary cooling zone. It is shown that the solidification mode of steels and the contraction behavior can be modified through chemical composition optimization within given composition limits. For high strength low alloy (HSLA) steels, the actual peritectic points calculated by Thermo-Calc software may change remarkably with the slight variations of alloying element contents. Accordingly, the narrow limit of chemical composition of HP steels through optimization is proven to be one of the effective factors to control the popular MLF phenomenon during slab casting.     

3种碳钢的光谱发射率对比研究

利用搭建的能量对比法光谱发射率测量装置,对3种典型的低碳钢310、中碳钢45#和高碳钢T10的光谱发射率进行了测量.实验结果表明:合金成分会对钢的发射率产生不同程度的影响,并且这种影响在氧化前后是不同的.对于未氧化的钢,碳质量分数越高,光谱发射率会越大.3种钢的发射率相差不超过0.05.氧化后3种钢的光谱发射率随波长的变化趋势相同,但是光谱发射率值比氧化前大.因为钢成分中的Al、Cr、Ni等成分会抑制钢氧化膜的生长,使得45#钢的光谱发射率值比310钢和T10钢大.氧化后310和T10钢的表面由原来的银白色变成了淡蓝色,45#钢变成了紫黄色,钢表面颜色也会对光谱发射率产生影响.     

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels (HNSS) were investigated by electrochemical and immersion testing methods in chloride solution, respectively. The chemical constitution and composition in the depth of passive films formed on HNSS were analyzed by X-ray photoelectron spectrum (XPS). HNSS has excellent pitting and crevice corrosion resistance compared to 316L stainless steel. With increasing the nitrogen content in steels, pitting potentials and critical pitting temperature (CPT) increase, and the maximum, average pit depths and average weight loss decrease. The CPT of HNSS is correlated with the alloying element content through the measure of alloying for resistance to corrosion (MARC). The MARC can be expressed as an equation of CPT=2.55MARC-29. XPS results show that HNSS exhibiting excellent corrosion resistance is attributed to the enrichment of nitrogen on the surface of passive films, which forms ammonium ions increasing the local pH value and facilitating repassivation, and the synergistic effects of molybdenum and nitrogen.     

双层辉光离子渗Ni-Cr-Mo-Cu合金的工艺

在20钢基材上,利用双层辉光离子渗金属技术进行Ni-Cr-Mo-Cu多元共渗正交实验工艺研究.结果表明,工艺参数对渗层的元素总含量以及渗层的厚度有较大的影响,并确定了最佳工艺参数为源极电压1 050 V,工件电压250 V,气压35 Pa, 极间距15 mm.     

贝氏体钢的价电子结构与性能

运用“固体与分子经验价电子理论”建立了Fe-C系贝氏体晶胞的价电子结构,研究了贝氏体钢中Mn,Si,B以及Re对强度和韧度的作用机制。结果表明,在贝氏体钢中形成的较Fe-C贝氏体具有更强键合和对C原子扩散具有更大阻力的C－Mn偏聚结构单元,增加了具有较强键合力偏聚结构单元的权重,同时微量元素的深入促进了合金元素之间的交互作用,并使合金贝氏体的共价电子对空间分布更加均衡,从而使贝氏体钢的强度和韧度更为优越。