真空扩散对奥氏体灰铸铁渗硼层组织与性能影响的研究

为了改善奥氏体灰铸铁渗硼层厚度不足和脆性过大的问题,研究了渗硼处理和渗硼/真空扩散复合处理对奥氏体灰铸铁表面改性层摩擦磨损性能的影响和影响机理。利用光学显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、电子探针等设备对单一处理和复合处理试样的渗层进行了金相组织、元素分布、物相组成、表面硬度、截面硬度以及磨痕分析。结果表明:真空扩散对渗硼层有着增厚的作用,能够有效的将脆性较大的FeB相转化为脆性相对较小Fe2B相,改善渗硼层的耐磨性,但会使得渗层的表面硬度略微降低,渗层中石墨的粗化现象更为加重。

热处理对Ti-45.5Al-4Cr-2.5Nb合金组织和性能的影响

钛铝合金因其高比强度、高比弹性模量、良好的高温抗氧化性和优良的高温性能,已成为新一代高温材料的代表之一。然而,其较低的室温脆性和断裂韧性限制了其工程应用。本实验采用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉(ISM)制备TiAl合金,在脉冲电流作用定向凝固后,采用OM、SEM以及万能材料试验机研究了热处理对电场作用下定向凝固Ti-45.5Al-4Cr-2.5Nb合金组织和性能的影响。结果表明,热处理前后TiAl基合金组织的晶粒取向、排列基本一致,高温热处理使晶粒尺寸增大,晶粒平均偏离角和一次枝晶间距都有所增大,重结晶晶粒内由γ/B2片层变为γ/α_(2)全片层组织。高温热处理使B2相熔解,含量大幅减少,重新结晶组织转变为全片层组织,使TiAl合金抗拉强度、延伸率显著提高,相较于原始母合金,抗拉强度提高了92.7%,延伸率提高了189.3%。

FV520B钢叶轮的真空热处理

对FV520B钢试样和叶轮在真空炉中进行了1050℃加热随后炉冷至850℃,再在通入氮气的真空炉中冷却至50℃空冷的固溶处理,在真空炉中在850℃加热随后在充入氮气的真空炉中冷却至50℃空冷的调整处理,以及在真空炉中603℃时效处理。热处理后检测了叶轮的力学性能、显微组织和坐标尺寸。结果表明:叶轮的力学性能和坐标尺寸均符合要求,显微组织由回火马氏体、奥氏体和弥散分布的析出相组成,对FV520B钢叶轮进行真空热处理是可行的。

模具真空热处理

热处理是保证模具性能和寿命的关键环节,真空热处理具有无氧化、无脱碳、可脱脂脱气、表面质量好和热处理变形小等优点,广泛应用于模具的热处理。首次修订的标准GB/T 22561—2023真空热处理规定了金属材料在真空状态下热处理设备、工艺过程与工艺规范等要求,有利于指导和规范模具真空热处理生产,提高模具质量,推动我国模具工业高质量发展。

台车式热处理炉热处理过程模拟与分析

热处理是轧辊产品生产过程中至关重要的环节,合理的热处理工艺对轧辊质量具有重要影响。采用数值模拟的方法,系统研究了热处理炉中轧辊不同摆放位置对炉内流场、温度场以及轧辊表面温度场的影响,为制定轧辊的精准热处理工艺,以及提高轧辊产品质量奠定基础。

炼镁还原罐内传热及其强化换热分析

在碳达峰碳中和背景下,皮江法炼镁工艺的高能耗问题不容忽视,而造成该工艺高能耗的原因之一是还原罐内物料传热效率低下。为提高还原罐的传热效率,对还原罐内的传热过程进行数值模拟,分析球团直径、球团初始温度、还原罐内径和肋片参数对还原罐径向传热性能的影响规律。结果表明:球团直径越大、初始温度越高、还原罐内径越小,越有利于热量向还原罐内部传递,其中球团直径的变化对还原罐中心温度变化影响最大,直径为18,25,32 mm和39 mm的球团依次加热7,5,4 h和3 h后,达到还原反应所需温度(大于1300 K);肋片长度越长、宽度越宽、数量越多,对还原罐中心温度的提升效果越明显,其中肋片长度的变化对其影响最大,肋片长度由65 mm以25 mm增量增至115 mm,加热1 h时,还原罐中心温度依次增大16.8%、9.6%。研究结果为皮江法炼镁还原罐的换热及其强化提供理论参考,也为缩短炼镁周期提供很好的解决思路。

300M钢真空热处理工艺模拟研究

利用有限元软件模拟了300M钢的热处理工艺过程,主要是研究工件在保温过程和气淬过程中的温度场、流场、应变场和应力场的变化情况,为工艺试验关键参数的调整和热处理炉的结构优化提供理论支撑。结果表明,气淬冷却时圆棒的直径越大,各部位的温度场、应力场和应变场越不均匀,直径70 mm圆棒的温度场、应力场与应变场变化最大,直径30 mm圆棒的温度场、应力场与应变场则比较均匀,流场结果显示在通风筒处的流速最大。

Ni-Cr-Al-Y涂层真空热处理过程中元素的行为

采用电弧离子镀技术在铸造镍基合金 Ｋ１７和 Ｎｉ３Ａｌ基合金 ＩＣ－６上沉积 Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层结果表明，在沉积过程中由于电弧离子镀的“溅射”和“反溅射”效应以及基体和涂层发生互扩散的共同作用下，沉积的 Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层在靠近基体区含有少量基体元素，如 Ｃｏ， Ｔｉ和 Ｍｏ等 Ｋ１７合金中的 Ａｌ元素可抑制 Ｃｒ由涂层向基体扩散 ＩＣ－６合金中由于还含有 Ｍｏ元素，使这种抑制作用进一步增强在 １０５０ ℃真空热处理时，各元素互扩散能力增强，大量的 Ｃｒ克服 Ａｌ和 Ｍｏ元素的束缚向基体扩散，最终使两种合金上沉积的Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ－Ｙ涂层中的元素均匀分布。

强流脉冲离子束辐照镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能

采用强流脉冲离子束在束流密度为200 A/cm2、辐照次数为1~10次条件下对AZ31镁合金微弧氧化膜进行辐照改性处理。采用扫描电子显微镜对氧化膜的表面及截面形貌进行表征;在Princeton Applied Research（PAR）2273型电化学工作站测量氧化膜的极化曲线。结果表明：在束流密度200 A/cm2、5次辐照条件下氧化膜表面获得连续、致密的改性层;以3.5%NaCl溶液为腐蚀液,氧化膜表面发生的腐蚀过程由辐照前的活化溶解向辐照后的钝化-孔蚀击穿转变;在束流密度200 A/cm2、5次辐照条件下击穿电位提高到最大值-800 mV（vs SCE）。强流脉冲离子束辐照产生的连续致密改性层是氧化膜耐蚀性改善的主要原因。

LD钢冷摆辗模具的真空热处理

采用ＬＤ钢代替Ｃｒ１２ＭｏＶ钢制造了冷摆辗模具。通过真空热处理稳定了模具的强韧性，有效地克服了模具由于开裂引起的早期失效，使冷摆辗模具的使用寿命得到显著提高。

真空离子镀Al-Si-Y涂层的高温性能研究

为提高Al-Si-Y涂层的抗高温氧化和耐热腐蚀性能,利用自制的Al-Si-Y合金阴极靶材在ЖС6У镍基高温合金基体上沉积Al-Si-Y合金涂层,研究了Al-Si-Y涂层在1100℃时的恒温氧化性能、1000℃时的循环氧化性能以及涂层在850℃时的75%Na2SO4+25%K2SO4熔盐热腐蚀行为,并将其与传统的二元渗Al-Si层以及国内外的多元涂层相比较.结果表明,自制的Al-Si-Y涂层的氧化性能和腐蚀性能要优于其他涂层.

20钢表面双辉渗镀TiC陶瓷

设计了一种独特的源极结构，运用双层辉光渗金属技术在20钢表面实现了Ti，C二元同时共渗并获得表面渗镀层．对渗镀层进行了微观组织、形貌、成分、物相和硬度的检测与分析．分析结果表明：渗镀层厚约21μm，表面呈颗粒状分布，主要由TiC陶瓷相构成，其结构致密，与基体结合良好，结合力为42N；源极钛靶与工件的极间距对渗镀层厚度及表面硬度值的影响较大，极间距在12～16mm时渗镀效果佳，该条件下所形成的渗镀层表面硬度较基体提高了10倍以上．

18CrMnNiMo齿轮磨削裂纹及淬火裂纹失效分析

分析了取自失效齿轮的样品,结果表明,渗层组织中残留奥氏体过多、马氏体粗大以及非金属夹杂物的存在是产生磨削裂纹的原因;淬火应力大,夹杂物作为裂纹源是淬火裂纹的主要原因,而齿轮的尺寸结构也是造成淬火裂纹的原因。

钛合金镀后热处理对镀层结合力的影响

主要研究了 TC4钛合金镀后热处理对镀镍或铜 /镍层结合力的影响。结果表明 ,热处理后镀层与基体之间的界面形成以固溶体或金属间化合物为主的扩散层 ,采用 XRD分析扩散热处理后镀层与基体之间的界面表明 ,扩散层中存在 Ni3Ti,Ni Ti,Ni Ti2 等金属间化合物 ;镀层结合力的提高与热处理后所形成扩散层的厚度无直接关系 ,而认为其主要取决于是否有利于镀层与基体之间金属键的形成。当扩散层中的固溶体或金属间化合物足以破坏镀层与基体之间存在的氧化膜等非金属膜层的完整性 ,而镀层与基体之间的微观间隙不因热处理而增大时 ,则能促进镀层与基体之间金属键的形成 。

真空冶金用新型温度传感器及测温系统的校准

从真空冶金及热处理行业的精确生产及优质高效的整体战略出发 ,阐述真空冶金用新型温度传感器 ;探讨真空炉有效加热区测量过程中可能出现的误判及真空炉用不可拆卸热电偶在检定过程中存在的问题 ;详细论述了真空炉测温系统用分立元件法检定弊端 ;倡导采用现场整体在线校准法 。

真空热处理的发展与关键技术

介绍了真空淬火、真空回火、真空和离子化学热处理的最新发展及关键技术 ,提出了真空热处理研究发展方向。

真空热处理对冷喷涂Ni-Al_2O_3复合涂层组织与显微硬度的影响

采用冷喷涂制备了Ni-Al2O3复合涂层,并通过真空热处理改善了Ni-Al2O3复合涂层的组织与性能。结果表明,后热处理可使涂层与基体发生冶金结合,同时热处理态涂层的孔洞缩小、层间裂纹间隙有闭合趋势,涂层更致密。但热处理对Al2O3颗粒的尺寸、分布及形貌几乎没有影响。同时热处理态涂层断口表现出韧性断裂特征,基体颗粒之间以及基体与增强体之间的结合增强。热处理后涂层硬度降低为(98.2±19.2)HV0.2,涂层韧性得到提高。

真空热处理技术的现状和未来

本文论述了真空热处理技术的突出优点，概括介绍了本所真空热处理工艺和设备的技术特点和关键技术以及技术开发工作。同时，对真空热处理技术的工业应用及经济效益进行了评述。跟踪国际材料热处理技术的最新进展和未来发展趋势，结合我国国情，对我国真空热处理技术的未来发展，进行了探讨。

真空热处理零件表面光亮度与真空度的关系

通过试验并结合不同材料零件的真空热处理生产,总结出TC4合金、DD3合金、DZ22合金和2Cr13不锈钢等材料真空热处理时,使表面光亮所需的最佳真空度范围。