自保护硼氮共渗膏剂的研究

为研究自配制的自保护硼氮共渗膏剂的性能，对Q235钢、45钢、T8钢和GCrl5钢等试样进行共渗试验。实验表明，45钢以选用890C共渗为宜；钢中的碳阻碍硼的渗入；涂层厚度以4mm为宜；膏剂硼氮共渗试样的耐磨性与固体硼氮复合渗相当，而比固体渗硼试样则好得多；经膏剂硼氮共渗的试样耐100％HCl和30％H2SO4的腐蚀性与固体硼氮复合渗处理过的试样相当，二者均比1Crl8Ni9Ti钢要好；Q235钢高温缓冷后易出现Fe3N相。表明该膏剂共渗性能与固体硼氮相当，而优于固体渗硼。     

Ni-Fe-Cr基高温合金表面AICrN涂层制备及高温氧化性能

采用阴极弧离子镀法在Ni-Fe-Cr基高温合金表面制备了AlCrN涂层.通过电子扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子谱仪等分析了AlCrN涂层表面和界面的形貌、能谱、物相以及结合能谱,并进行了800和900℃高温氧化实验,研究了AlCrN涂层抗高温氧化性能及其机理.实验结果表明:AlCrN涂层主要成分为Al、Cr和N元素,添加Al元素后表现出较强的AlN择优取向;Al2p峰谱为Al—N和Al—O结合键,Cr2p峰谱为Cr—O和Cr—N结合键,N1s峰谱以Cr—N和Al—N的形态存在,另外含有少量的N—Cr—O和N—Al—O结合键;经过高温氧化后AlCrN涂层表面氧化物为Cr₂O₃,对高温合金基体有良好的保护作用.     

W18Cr4V钢固体渗硼的试验研究

本文通过改变渗硼温度及渗剂中稀土的含量,试验研究W18Cr4V钢固体渗硼的可行性,测定W18Cr4V钢在不同的渗硼工艺下渗硼层的深度、显微硬度、耐磨性及脆性。研究了稀土在渗硼过程中的作用;分析了W18Cr4V钢中合金元素对渗硼的影响。     

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。     

硼稀土共渗钛合金的耐蚀性研究

采用不需保护性气氛的固体粉末法对Ti6Al4V(TC4)合金表面进行稀土与硼共渗,并对硼稀土共渗TC4钛合金、单渗硼TC4钛合金及未经渗硼处理的TC4钛合金基体,分别在35%NaCl和5%H2SO4(质量分数)溶液介质中进行了腐蚀实验.X射线衍射分析表明,TC4表面渗层由TiB2和TiB组成.扫描电镜观察表明,外层的TiB2具有平坦的生长前沿,而内层TiB为锯齿状形貌;其中外层的TiB2内部存在少量针孔,分析认为是Ce原子与B原子共渗时产生的Kirkendall效应所致.Tafel极化曲线分析结果表明,在35%NaCl和5%H2SO4溶液介质中,各样品的耐蚀性大小排序为单渗硼TC4钛合金>硼稀土共渗TC4钛合金>未经渗硼处理的TC4钛合金.     

Cr-Mo钢的焊接

以Cr—Mo为基础的低、中合金耐热钢具有很好的抗氧化性和热强性,工作温度可达600℃,广泛应用于制造蒸汽动力发电设备。这类钢还具有良好的抗硫和氢腐蚀的性能,因此在石油化工中得到了广泛的应用。Cr—Mo钢的合金系统基本上是：Cr—Mo,Cr—Mo—V,Cr—Mo—W—V—B,Cr—Mo—V—Ti—B等。珠光体耐热钢的焊接性与低碳调制高强钢很相似。主要问题是热影响区的硬化、冷裂纹、软化以及焊后热处理或高温长期使用中的再热裂纹问题,同时Cr-Mo钢还具有明显的回火脆化现象。在焊接过程中要综合考虑上述缺陷产生的原因,制定合理的焊接工艺。下面以Cr—Mo钢的代表材料2．25Cr-Mo钢为例,通过各种实验确定焊接工艺：．．     

碳钢膏剂渗硅

本文描述了碳钢膏剂渗硅的工艺和理论。介绍了用金相、显微硬度,电子探针分析和X-射线结构分析等方法,测定渗硅层的组织结构及控制显微组织的工艺。在渗硅剂(组成:35—65%硅源粉、5%卤化物、30%防烧结剂)中加入比例大的卤化物,于1100—1180℃时对碳钢进行10—60分钟的膏剂渗硅,可得含硅量约为17.7%(重量)、厚度达0.18—1.2mm的渗层,其渗硅效率比气体法提高约一倍。氧化和腐蚀试验表明:渗硅层在750℃以下能有效地防止循环氧化;在40℃时能耐20%Ⅱ_?SO_4的腐蚀。此法操作简便,易于局部涂渗,渗层表面质量好。     

2Cr13钢渗硼层的组织结构与耐磨性

本文研究了2Cr13不锈钢渗硼层的组织和耐磨性。研究发现,渗硼层由硼化物层和过渡区构成,而硼化物层又由极薄的(Fe,Cr)B层和相当厚的(Fe,Cr)_2B层组成,在硼化物上分布有少量的(Fe,Cr)_3(C,B)。过渡区是在细小弥散的两相基体上分布着块状和网状碳化物。渗硼试样的耐磨性比常规处理试样高出4—5倍。     

固体粉末法硼铬共渗研究初步

本文初步研究了固体粉末法硼铬共渗技术,并得出:用固体粉末法可实现硼铬共渗;共渗层中除有硼化铁Fe_2B或(Fe,Cr)_2B)以及固溶体外,碳化铬(Cr,Fe)_7C_3也可以成相;并得到了两层化合物组成的结构,其中(Cr,Fe)_7C_3为连续层.     

辉光放电膏剂渗硼原理

设计了特殊的探针装置以测定渗硼过程中膏剂内部电位分布:试验表明:在试样上5mm膏剂中相对试样存在40～50V电位差。据此建立的由电解机制作用的渗硼机理的模型解释了本工艺中出现高渗速的原因;通过研究指出了温度、时间和放电功率对渗层厚度的影响规律。用该工艺处理的一系列YG8拉丝模具,在实际使用中其服役寿命显著提高。     

渗碳和碳氮共渗对钢表面残余应力的影响

本文对20、18CrMnTi、GCr15和W18Cr4V等钢种进行渗碳和碳氮共渗的化学热处理,并用x射线逐层测定渗层的残余应力,研究了渗层中残余应力的分布及其与热处理工艺的关系,得出了一些应力分布的规律及有用的结论。     

硼铝共渗试验及机理

以膏剂法，液体法硼人渗对多种钢材进行试验，应用光镜，Ｘ射线衍射，扫描电镜及电子探针检测，确认不论膏剂或液体共渗法，合金均可依共渗剂中不同硼铝成分的配比得３种类型的硼人渗层，研究了影响了渗层厚度，结构及性能的因素及机理，结果表明，１，２类共渗层耐磨，耐氧化及耐蚀性高，优于单元渗硼，而第３类共渗层耐磨性较差，耐热性较高，３种类型的硼铝共渗层脆性皆比单元渗硼小，硬法测定为０－１级。     

由标准生成热计算含有化合物的二元系的活度

本文利用已知化合物的生成热,推导出了一个在含有化合物的二元体系,由相图计算活度的新公式: 式中:ΔHf~0为化合物的标准生成热;x,y分别为化合物的化学计量系数;N_A、N_B分别为组元A、B的摩尔分数;γ_A、γ_B分别为组元A、B在液相线温度时的活度系数。 对已知活度值的Au—Bi二元体系,用文献中公式及我们的公式进行了计算,其计算数值与实验数值符合较好,证实了用本公计算含有化合物的二元体系的活度是可行的。 我们用本公式计算了Al—La二元体系的活度,对预报的结果进行了初步分析。     

稀土对硼铝共渗扩散系数的影响

采用双涂层膏剂法在４５钢试样上对稀土硼铝共渗和硼铝共渗进行比较研究。试验结果表明，稀土使硼铝共渗的扩散系数增加１．８４倍，扩散激活能降低１４５８．１９Ｊ／ｍｏｌ。     

高速钢相分析的计算机模拟

阐述了利用平衡计算对合金进行相分析计算机模拟的依据。对W6Mo5Cr4V2,W10Mo4Cr4V3Al和Mo5Cr4V3种高速工具钢在淬火加热态和退火加热态的组织进行了相分析，其结果表达了这3种钢在上述状态下的相组成及其变化规律。     

Ti-46.5Al-2.5V-1.0Cr合金的辉光离子渗氮

研究了Ti 46.5Al 2.5V 1.0Cr合金的辉光离子渗氮,气氛为NH3。当采用900℃×9h工艺参数时,渗层硬度值可达1097HV,与基体相比,耐磨性提高2.5倍,渗层深度可达10μm以上,与高温气体渗氮相比,渗氮时间缩短至1/5,渗层深度增加到2.5倍。     

钛合金膏剂法渗硼

阐述了钛合金膏剂法渗硼的工艺和性能，并讨论了加入稀土元素的影响，试验表明：膏剂中加入稀土元素，能增加渗层深度、提高渗层表面硬度和耐蚀性，降低渗层脆性和耐磨性。     

H13钢热挤压模具自保护膏剂稀土硼碳氮共渗的应用研究

H13钢自保护膏剂稀土硼碳氮共渗的工艺研究以及H13钢热挤压模具的工业应用试验研究解决了固体硼碳氮共渗需要装箱密封、渗剂使用量大、渗剂难以清理干净以及影响淬火组织、硬度均匀性等问题,模具热处理成本下降40%.     

工业纯铁膏剂法稀土硼铝共渗

采用膏剂法对工业纯铁进行了稀土硼铝共渗，考察了温度，保温时间对渗层厚度的影响，观察了渗层的金相组织及渗层的生长情况，分析认为，硼化物的形成通过吸附，形核和长大三步实现；硼化物晶核的形成主要是在试样表层的晶界和缺陷处形核，而后以扩散机制长大。     

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.