CrMoCu鑄鐵離子氮碳共滲/滲硫復合層微觀結構

對灰鑄鐵進行離子滲氮滲硫復合處理,采用sem、edax和xrd研究了滲層的組織結構,采用往復式滑動磨損試驗機及srv型高溫摩擦磨損試驗機分別在無潤滑和油潤滑條件下,對原始材料、離子滲氮表面、離子滲氮滲硫復合處理表面進行了摩擦學性能研究,并探討了磨損機理。結果表明,由于離子滲氮和離子滲硫復合處理后的灰鑄鐵兼顧了亞表面的硬度和表層的減摩和潤滑作用,改善了摩擦學性能,使其表面的耐磨性明顯優(yōu)于原始材料和離子滲氮者。

氮碳共滲是指在鋼的表面滲入氮、碳原子來提高鋼的表面強度而保留基體性能的一種表面化學熱處理工藝。低碳鋼經(jīng)560℃~580℃離子氮碳共滲后形成由化合物層和擴散層組成的表面強化層。通常認為化合物層的相變機理是:α-fe+n/c→ε→γ'。但本課題組通過改變氮碳共滲氣氛,在560℃~580℃離子氮碳共滲過程中形成了γ'-fe4(c,n)

采用液相微弧等離子體電解碳氮共滲技術,在乙酰胺甘油水溶液體系下對鑄鐵進行了碳氮共滲處理。采用掃描電鏡觀察、xrd物相分析、顯微硬度測試、電化學腐蝕分析等方法探討了不同滲透時間對滲透效果的影響。實驗結果表明在700v下處理數(shù)分鐘即可獲得良好的滲透層,處理時間以2min為最佳,如果處理時間過長,則會導致滲透層性能惡化。結果表明,采用液相等離子體電解碳氮共滲技術,在很短時間內(nèi)就能在基底的表面形成一層由碳鐵和氮鐵化物組成的碳氮共滲層。處理時間較短時,基底溫度較低,滲氮是主要過程。而隨著處理時間增加,基底的溫度上升,滲碳是主要過程。經(jīng)過處理的鑄鐵材料的硬度得到了顯著提高,同時也大大改善了其抗腐蝕性能和耐磨性能。

　對1cr18ni12mo2ti奧氏體不銹鋼在稀土催滲條件下進行了加與未加輔助鐵板的離子硫氮共滲對比試驗。試驗表明:稀土具有很強的催滲作用。在與輔助鐵板的共同作用下,可使奧氏體不銹鋼的氮化溫度降低60℃,減小了零件的變形;在相同的共滲溫度條件下,可使氮化層深度比離子硫氮碳共滲增加30%以上,比未加輔助鐵板的稀土離子硫氮碳增加10%。且稀土元素可滲入鋼表層,細化滲層組織,促進氮碳化合物彌散細小析出,提高滲層硬度。

按照不同共滲工藝參數(shù),分別對38crmoal鋼試樣進行噴砂預處理離子氮碳氧硫共滲復合處理和離子氮碳氧硫共滲處理。結果表明,噴砂預處理離子氮碳氧硫共滲復合工藝有利于縮短共滲時間和降低共滲溫度;在相同的共滲介質與共滲參數(shù)下,噴砂預處理離子氮碳氧硫共滲復合處理的表面硬度可達913hv0.2,滲層厚度大約為0.33mm,比離子氮碳氧硫共滲分別增加了35%和43%;經(jīng)噴砂預處理離子氮碳氧硫共滲復合處理后耐腐蝕性增加。

硼鑄鐵缸套的離子SNCTi共滲工藝

采用hld35型輝光離子滲氮爐,將灰口鑄鐵試樣置于陽極,于350℃下進行4h的滲硫,結果在鑄鐵試樣上形成了含fes的滲硫層,滲層厚度約19μm。本文還對負離子轟擊滲硫的機理進行了探討。

研究45鋼在乙醇胺電解液中實現(xiàn)以滲碳為主的碳氮共滲,獲得以高碳馬氏體和含氮馬氏體為主的表面改性層,使其硬度達到480hv,為基體的1.5倍.結果表明:45鋼進行液相等離子體碳氮共滲依賴于原子(離子)的吸附和擴散效應.弧光放電的電離過程產(chǎn)生的大量活性碳、氮原子(離子)被吸附到工件表面,同時弧光放電等離子體對工件的不斷轟擊使工件表面迅速進入奧氏體化的高溫區(qū)間,致使吸附于工件表面的碳、氮原子(離子)通過熱擴散效應滲入基體并向內(nèi)擴散.

不銹鋼氣門離子氮碳共滲工藝方法探討

液壓硬管接頭密封用卡套,按gb3765-83規(guī)定,用10鋼制造,表層需經(jīng)表面處理,要求滲層薄、硬度高?？ㄌ仔螤钜妶D1。以往處理的卡套,不是硬度低、滲層超差,就是如圖1中a部崩裂,是液壓件行業(yè)多年沒解

用雙層輝光離子滲金屬技術對灰口鑄鐵表層滲ｃｒ及ｃｒｎｉ共滲進行了試驗。在最佳工藝參數(shù)（源極電壓ｖｓ、陰極電壓ｖｃ、工作氣壓ｐ）的基礎上，著重研究了時間、溫度對滲層的影響，分析了滲ｃｒ及ｃｒｎｉ共滲后的滲層組織、化學成分，測定了滲層的硬度，并對其耐磨性及耐蝕性進行了試驗。

以水霧化fe-w-b球狀合金粉末為原料,在45#鋼基體表面采用等離子噴涂技術制備fe-w-b涂層。結合掃描電子顯微鏡（sem）、x射線衍射（xrd）、能譜（eds）、顯微硬度計等對fe-w-b涂層的微觀結構、物相組成、元素分布、力學性能進行了研究。研究結果表明,fe-w-b涂層呈層狀堆疊結構,涂層較為致密均勻;涂層物相為α-fe相,且衍射峰向小角度偏移,各元素分布均勻;涂層結合強度為23.1mpa,斷裂類型為涂層層間斷裂;涂層硬度明顯高于45#鋼基體,分布在370-405hv之間。

采用負壓鑄滲法制備了鑄鐵表面不同wc含量的ni基復合滲層,觀察了滲層與基體結合形貌并對試樣進行三點彎曲測試。結果表明:滲層與基體熔合良好;隨著滲層中wc含量的增加,滲層的韌性變差,變形的能力變差;彎曲破壞形貌和斷口分析表明,不同wc含量的滲層破壞形貌基本相同,斷裂機理也相同,基體沿石墨斷裂,滲層沿wc斷裂。

本文主要介紹碳氮共滲原理及在典型零件上的應用，對一些零件的要求在選擇工藝參數(shù)時作參考作用，使更多的人了解化學熱處理知識。

以空氣、丙烷、氨氣等作為氣源,利用低溫氣體多元共滲技術在aisi4400c鋼表面進行低溫氣體氧-氮-碳三元共滲處理,以提高其表面硬度。借助光學金相顯微鏡、x射線衍射儀、顯微硬度計和掃描電鏡,對滲層形貌、物相、顯微硬度梯度變化趨勢以及元素分布進行檢測分析。結果表明,在基材表面共滲層形成了厚且均勻致密的化合物層,該化合物層以氮化物、碳化物和氧化物為主;三元共滲過程中氧的加入可促進化合物層的形成,縮短共滲時間,獲得的三元共滲層表面硬度最高可達1170hv。

高速鋼鋸條是一般鋸床上常用的一種切割鋸片。經(jīng)常規(guī)淬火處理,hrc64左右。這對切割一般碳鋼及低合金鋼使用壽命尚可,但切割一些特殊高合金鋼使用效果則不理想。如我院校辦工廠使用市售的w6mo5cr4v2鋼鋸條(hrc64.5),鋸割φ120mm的cr12mov鋼時,一根鋸條切割2～3個鋸口就不能使用了。為提高其耐用度,我們對購進的高速鋼鋸條進行離子硫氮共滲處理,結果獲得了滿意的效果,鋸條壽命提高三倍以上。1.共滲處理工藝及結果

采用薄層氣體碳氮共滲新工藝，對鋼鋸條的性能進行研究。結果表明控制鋸齒滲層的成分、組織、滲深及表面硬度，消除了黑色組織，顯著增加鋸條的彎曲強度和撓度，減少脆性斷裂，相對液體碳氮共滲鋸條，可明顯提高鋸切性。

本文介紹了用于鋼件氣體滲氮或氮碳共滲的wlv—ⅰ型低真空變壓表面處理多用爐的工作原理和結構特點,并結合38crmoal鋼齒輪的生產(chǎn)工藝特點和效果,討論了提高產(chǎn)品質量和優(yōu)化生產(chǎn)過程的措施。實際生產(chǎn)使用表明,與常規(guī)爐相比,低真空變壓熱處理工藝裝備及技術具有節(jié)能減排、快速、高質量及低成本的顯著特點,是"老三爐"更新?lián)Q代的理想產(chǎn)品。

本文研究了離子滲氮灰口鑄鐵的抗沖蝕性能及機理,討論了時間和石墨片對沖蝕性能的影響,提出離子滲氮灰口鑄鐵的抗沖蝕機理是滲氮層中高硬度ε相提高了灰口鑄鐵的抗磨損和耐腐蝕能力,其沖蝕破壞方式主要是裂紋和疲勞剝落

不銹鋼卡套式管接頭是船舶液壓系統(tǒng)中理想的連接件,其關鍵零件卡套屬薄壁、小尺寸零件,應具有的"外硬內(nèi)韌"性能往往不能得到保證。通過對實際應用情況及相應要求的分析,對幾種口徑的卡套進行硫碳氮共滲對比試驗,確定了合理的熱處理工藝,明確各種化學成分的合適范圍,達到滲層深度、芯部韌性、表面硬度的較理想匹配,使卡套具有良好的韌性和切入性能。

為了提高鉆桿接頭的使用壽命,利用離子滲氮和硫氮共滲技術在鉆桿接頭材料35crmo鋼表面制備了氮化層和硫氮共滲層。在油潤滑條件下采用自制的球-盤磨損試驗機考察了表面滲層的摩擦磨損性能。利用了xrd研究了表面層的相結構,采用了帶eds的sem對表面改性層和磨損表面進行了分析。結果表明:35crmo鋼硫氮共滲層的摩擦學性能明顯優(yōu)于原始滲氮層;具有優(yōu)良潤滑作用的fes固體潤滑膜在高硬度氮化層的支撐下,可以有效地改善鉆桿接頭的摩擦磨損性能。

手用鋼鋸條液體碳氮共滲工藝初探