四川柴油机厂将引进我国第一套汽车发动机曲轴气体软氮化生产线

【正】 随着我国机械制造业的发展,从70年代以来,已前后从国外引进热处理生产设备或生产线近百台(套)。其中,引进数量最大的是适用于中小型零件光亮淬火的网带炉、震底炉等。在汽车制造行业和齿轮制造行业,也引进了少量的可控气氛渗碳炉,碳氮共渗炉。作为汽车发动机曲轴的专用软氮化(即氮碳共渗)设备。

直流电场对固体软氮化的影响与作用机理分析

以45钢和20CrMnMo钢为例进行了直流电场下的固体软氮化.软氮化试样为直流电场负极,电场正极为板状,平行于试样的欲软氮化面放置.实验结果表明:直流电场加速软氮化过程,改善渗层硬度梯度分布;直流电场的加热作用加速渗剂的化学反应,提高N、C原子在试样中的扩散速度;与常规加热固体软氮化工艺相比,效率提高.分析认为:直流电场使含N、C活性基团向负极试样快速定向扩散,使得负极试样周围N、C浓度较常规粉末渗中的单纯热扩散提高,相对减少了渗箱内壁与样品非工作面对N、C原子的吸收;直流电场的物理作用强化渗剂间的化学反应,从而增加活性N、C原子或含N、C活性基团的产率与活性.

稀土对38CrMoAl钢软氮化层抗冲蚀磨损性能的影响

研究了稀土元素对38CrMoAl钢软氮化层抗冲蚀磨损性能的影响。结果表明:与软氮化相比,稀土软氮化提高了38CrMoAl钢的抗冲蚀磨损性能,同时提高了软氮化层的硬度以及钢的冲击韧度。由于软氮化时稀土的渗入,改善了渗层组织,从而提高了38CrMoAl钢的抗冲蚀磨损性能和机械性能。扫描电子显微镜对冲蚀磨损试样表面形貌的观察发现,普通软氮化层的磨损特征为塑性变形形成的犁沟剥落,并伴随着萌生横向裂纹,有大块磨屑剥落;而稀土软氮化层则为塑性变形形成的犁沟剥落。

稀土软氮化表面XRD研究

本文研究了渗剂中不同稀土加入量对20钢软氮化后ε相晶格常数、表面氮(碳)浓度及层深的影响。结果表明:表面渗入元素浓度和扩散层深度的最大值对应同一稀土加入量,此时化合物层ε相的含量较小。

稀土元素对软氮化过程催渗、组织和性能的影响及生产应用

本文研究了在气体软氮化渗剂中加入微量稀土元素对渗入动力学过程,金相组织以及性能的影响。试验结果指出:由于稀土具有特殊的电子结构,具有很高的活性,在软氮化过程中显示出优异的催渗作用,可提高渗速30～35%;稀土软氮化的抗冲击磨损较普通软氮化有明显提高,稀土软氮化处理的自行车冷冲模具使用寿命较普通软氮化提高50%以上。借助于扫描电子显微镜观察,探讨了软氮化层冲击磨损的机制。

W_6Mo_5Cr_4V_2高速钢软氮化渗层脆性改进的研究

通过观察和分析M2高速钢在软氮化处理后渗层的组织形貌和相结构,结果表明渗层组织中合金氮碳化合物以山脉状沿晶界析出分布是高速钢氮化产生脆性的重要原因,分析了该脉状组织的形成原因和脆化机理.通过适当改变软氮化工艺参数,控制其合金氮碳化物在渗层中呈弥散颗粒状分布,可大幅改善高速钢的氮化脆性,使渗层在渗层深度、显微硬度、渗层组织形态等方面均达到工艺要求,且具有良好的显微硬度分布梯度,在生产实际应用中获得良好的效果.

气体软氮化工艺研究新进展

气体软氮化是以渗氮为主的低温氮碳共渗,钢表面渗入氮原子的同时,还有少量的碳原子渗入而形成极其细小的碳化物,碳化物作为媒介可促进渗氮。由于该工艺处理温度低,时间短,所以工件变形小,脆性低。综述了以提高表面硬度、抑制表层脆性、高温短时等为主的气体软氮化工艺的发展状况,分别从稀土催渗、多元共渗、周期循环渗氮、可控气氛渗氮和奥氏体软氮化等5个方面阐述了气体软氮化渗层性能的影响机理和研究现状,并介绍了35钢增压喷丸表面纳米化对气体软氮化过程的影响,展望了表面纳米化用于气体软氮化的发展前景。

离子软氮化与离子氧化复合处理

用自行研制的保温式多功能离子热处理炉对 45中碳结构钢进行了离子软氮化与离子氧化复合处理 (Ion(NC +O)复合处理 )。Ion(NC +O)复合渗层是由黑色致密的Fe3O4膜、ε白亮化合物层和γ′扩散层等三部分组成。实验结果显示 ,经Ion(NC +O)双重复合处理后 ,45钢的表面硬度和耐蚀性能都有大幅度的提高。与化学法的QPQ技术相比 ,Ion(NC +O)复合处理技术是一种环境友好的处理技术。

稀土对45钢软氮化性能的影响

研究了稀土对４５钢气体软氮化性能的影响，主要包括稀土对４５钢气体软氮化渗层的深度、硬度分布、显微组织以及炉内气氛压力的影响。实验结果表明：在相同工艺条件下，渗剂中加入一定浓度范围的稀土，有利于炉内气体渗剂的加速分解而使炉内气氛压力升高，加速了４５钢气体软氮化过程的进行，提高了渗层的深度和硬度，改善了渗层的组织。

M2高速钢软氮化渗层中氮碳化合物体积相对量与X-射线衍射峰积分强度的关系

通过X-射线衍射分析方法,对M2钢的软氮化渗层中铁素体相的衍射峰积分强度随渗层深度的变化规律进行分析,发现其软氮化渗层中氮碳化合物总含量与铁素体相衍射峰积分强度呈负相关性,提出了一种宏观测定渗层氮碳化合物总体积相对百分含量的方法。依此方法测算了M2钢的软氮化渗层的氮碳化合物相对体积百分比的分布曲线。

35钢表面增压喷丸纳米化对气体软氮化的影响

通过表面增压喷丸处理,在35钢表面形成了厚40μm的纳米晶层,对具有纳米晶层的试样进行气体软氮化。采用透射电镜﹑扫描电镜﹑X射线衍射仪等对35钢表面纳米晶组织及其软氮化渗层组织进行了观察与分析,并测试了渗层硬度。结果表明:经过增压喷丸处理的试样,化合物层厚度大约为原始试样的2倍,软氮化时间可由10 h缩短为3 h;渗层硬度也有明显的提高。

碘催渗快速固体软氮化机理的探讨

本文论述了以木炭和尿素做为固体软氮化渗剂,以碘为催渗剂进行快速固体软氮化方法的研究成果,在此基础上,对快速固体软氮化的催渗机理进行了探讨;试验表明,该法具有渗速快、硬度高的特点。碘催渗的主要原因是碘原子具有强烈吸附于钢表面的能力,碘的吸附,在钢表面形成显微正电区,促进了碳氮原子的吸附和扩散。碘原子进入渗层,造成基体金属晶格的畸变,使位错密度增加,促进碳氮原子沿位错管道扩散。

稀土软氮化工艺及应用的研究

研究了渗剂成分、共渗温度和时间对稀土软氮化渗层厚度、表面硬度及其分布的影响。结果表明，稀土的加入能明显加快共渗速度，缩短共渗时间；能提高渗层，特别是扩散层的硬度，使硬度梯度下降；渗层组织致密，过渡层中的碳化物和氮化物细小、弥散。生产应用效果表明，利用该工艺可改善模具的热疲劳性和耐冲蚀性，使铝合金压铸模使用寿命提高３倍以上。最佳工艺为５６０℃×４ｈ。

W9Mo3Cr4V钢软氮化及组织性能

对W9Mo3Cr4V钢进行气体软氮化处理,研究氮化处理对钢组织及性能的影响。结果表明:采用甲酰胺为渗剂进行气体软氮化可得到约50μm的致密渗层,可有效提高W9Mo3Cr4V钢的硬度和耐磨性。经软氮化后,钢的表面硬度达到1150 HV0.1,而磨损速率约为3.9 mg/h,为未经软氮化的1/5。

35CrMo钢曲轴离子软氮化的研究

研究了３５ＣｒＭｏ钢曲轴离子软氮化后的显微组织和特性。结果表明，经离子软氮化的材料具有表面硬度高、化合物层厚和渗氮层深的特点，并且比离子氮化的材料具有更优良的耐磨性和疲劳强度。

奥氏体不锈钢离子氮化与离子软氮化的比较

文章对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢分别进行离子氮化与离子软氮化处理,工艺条件:处理温度480℃,处理时间8h,工作气压500Pa,工作电压800V,氨气流量1L/min;离子软氮化采用丙酮作为渗碳气氛,丙酮流量为0.01L/min。实验结果表明:离子氮化处理后渗层厚度为48μm,表面显微硬度为1310HV0.1;离子软氮化处理后渗层厚度为70μm,表面显微硬度为1286HV0.1,且离子软氮化比离子氮化渗层厚度更厚、硬度梯度更缓和。

铌对基体钢软氮化渗层组织与性能的影响

通过含铌与不含铌基体钢气体软氮化工艺对比实验，初步探索了合金元素铌对基体钢软氮化渗层组织与性能的影响。实验结果表明，铌能增加扩散层深度、硬度及耐磨性，提高渗层的强韧性。

室温形变和稀土元素对离子软氮化的影响

本文研究了室温形变和稀土元素对钢在离子软氮化过程中的影响。试验结果表明,室温形变使离子软氮化层减薄,且在一定形变量下,有一最低值。采用较大的形变量和离子软氮化复合,可使强韧性得到最佳配合。稀土元素可加速离子软氮化的过程,催渗效果显著,并且不管有无形变,都能使渗层增厚。稀土元素不影响形变对离子软氮化的作用规律。

球铁渗硫软氮化耐磨性研究

对球铁进了渗硫软氮化试验。分析结果表明，在工件表面上形成一层很薄的多孔化合物层。文中除了找出最佳渗硫软氮化工艺方案外，对提高耐磨性机理进行了初步分析。

稀土元素对软氮化层抗冲击磨损性能的影响

作者利用La和Ce加特定溶剂对7Cr_7Mo_3V_2Si和4Cr_3Mo_3(?)两种模具钢进行了常规软氮化和稀土软氮化处理,冲击磨损试验结果证明,稀土软氮化层的冲击韧性和抗冲击磨损性能都比常规软氮化层的好。稀土软氮化处理的自行车螺钉热镦模具的使用寿命分别为常规软氮化和未经表面处理的两倍和4倍以上。通过扫描电子显微镜对冲击磨损表面形貌的观察发现,常规软氮化层发生了大块磨屑剥落,而稀土软氮化层发生的是小层片状磨屑剥离,并就软氮化层的冲击磨损机理进行了探讨。