CrMoCu鑄鐵離子氮碳共滲/滲硫復(fù)合層微觀結(jié)構(gòu)

對灰鑄鐵進(jìn)行離子滲氮滲硫復(fù)合處理,采用sem、edax和xrd研究了滲層的組織結(jié)構(gòu),采用往復(fù)式滑動磨損試驗(yàn)機(jī)及srv型高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)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(fù)合處理表面進(jìn)行了摩擦學(xué)性能研究,并探討了磨損機(jī)理。結(jié)果表明,由于離子滲氮和離子滲硫復(fù)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(xué)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(qiáng)度而保留基體性能的一種表面化學(xué)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(kuò)散層組成的表面強(qiáng)化層。通常認(rèn)為化合物層的相變機(jī)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(shù),在乙酰胺甘油水溶液體系下對鑄鐵進(jìn)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(xué)腐蝕分析等方法探討了不同滲透時(shí)間對滲透效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)間以2min為最佳,如果處理時(shí)間過長,則會導(dǎo)致滲透層性能惡化。結(jié)果表明,采用液相等離子體電解碳氮共滲技術(shù),在很短時(shí)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(shí)間較短時(shí),基底溫度較低,滲氮是主要過程。而隨著處理時(shí)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(shí)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(jìn)行了加與未加輔助鐵板的離子硫氮共滲對比試驗(yàn)。試驗(yàn)表明:稀土具有很強(qiáng)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(xì)化滲層組織,促進(jìn)氮碳化合物彌散細(xì)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(jìn)行噴砂預(yù)處理離子氮碳氧硫共滲復(fù)合處理和離子氮碳氧硫共滲處理。結(jié)果表明,噴砂預(yù)處理離子氮碳氧硫共滲復(fù)合工藝有利于縮短共滲時(shí)間和降低共滲溫度;在相同的共滲介質(zhì)與共滲參數(shù)下,噴砂預(yù)處理離子氮碳氧硫共滲復(fù)合處理的表面硬度可達(dá)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(yù)處理離子氮碳氧硫共滲復(fù)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(jìn)行4h的滲硫,結(jié)果在鑄鐵試樣上形成了含fes的滲硫?qū)?滲層厚度約19μm。本文還對負(fù)離子轟擊滲硫的機(jī)理進(jìn)行了探討。

研究45鋼在乙醇胺電解液中實(shí)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(dá)到480hv,為基體的1.5倍.結(jié)果表明:45鋼進(jìn)行液相等離子體碳氮共滲依賴于原子(離子)的吸附和擴(kuò)散效應(yīng).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(shí)弧光放電等離子體對工件的不斷轟擊使工件表面迅速進(jìn)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(kuò)散效應(yīng)滲入基體并向內(nèi)擴(kuò)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。卡套形狀見圖1。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(shù)對灰口鑄鐵表層滲ｃｒ及ｃｒｎｉ共滲進(jìn)行了試驗(yàn)。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(chǔ)上，著重研究了時(shí)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(xué)成分，測定了滲層的硬度，并對其耐磨性及耐蝕性進(jìn)行了試驗(yàn)。

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(shù)制備fe-w-b涂層。結(jié)合掃描電子顯微鏡（sem）、x射線衍射（xrd）、能譜（eds）、顯微硬度計(jì)等對fe-w-b涂層的微觀結(jié)構(gòu)、物相組成、元素分布、力學(xué)性能進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明,fe-w-b涂層呈層狀堆疊結(jié)構(gòu),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(jié)合強(qiáng)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(fù)壓鑄滲法制備了鑄鐵表面不同wc含量的ni基復(fù)合滲層,觀察了滲層與基體結(jié)合形貌并對試樣進(jìn)行三點(diǎn)彎曲測試。結(jié)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(jī)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(yīng)用，對一些零件的要求在選擇工藝參數(shù)時(shí)作參考作用，使更多的人了解化學(xué)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(shù)在aisi4400c鋼表面進(jìn)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(xué)金相顯微鏡、x射線衍射儀、顯微硬度計(jì)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(jìn)行檢測分析。結(jié)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(jìn)化合物層的形成,縮短共滲時(shí)間,獲得的三元共滲層表面硬度最高可達(dá)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(shí),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(jìn)的高速鋼鋸條進(jìn)行離子硫氮共滲處理,結(jié)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(jié)果

采用薄層氣體碳氮共滲新工藝，對鋼鋸條的性能進(jìn)行研究。結(jié)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(qiáng)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(jié)構(gòu)特點(diǎn),并結(jié)合38crmoal鋼齒輪的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)和效果,討論了提高產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)化生產(chǎn)過程的措施。實(shí)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(shù)具有節(jié)能減排、快速、高質(zhì)量及低成本的顯著特點(diǎn),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(jī)理,討論了時(shí)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(jī)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(guān)鍵零件卡套屬薄壁、小尺寸零件,應(yīng)具有的"外硬內(nèi)韌"性能往往不能得到保證。通過對實(shí)際應(yīng)用情況及相應(yīng)要求的分析,對幾種口徑的卡套進(jìn)行硫碳氮共滲對比試驗(yàn),確定了合理的熱處理工藝,明確各種化學(xué)成分的合適范圍,達(dá)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(shù)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(yàn)機(jī)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(jié)構(gòu),采用了帶eds的sem對表面改性層和磨損表面進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:35crmo鋼硫氮共滲層的摩擦學(xué)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