RE-N-C-S-V-Nb多元共渗H13钢的热疲劳性能研究

利用扫描电镜、X射线衍射分析技术,对比经过RE-N-C-S-V-Nb多元共渗处理、气体渗氮处理和淬火+回火处理的H13钢三种试样的热疲劳性能,依据裂纹特征、裂纹结构,证明RE-N-C-S-V-Nb多元共渗H13钢具有较强的抗热疲劳性能。研究了多元共渗钒铌碳氮化物的细晶强化作用和位错强化作用,及其对钢热稳定性、高温硬度和抗氧化性的影响,从理论上揭示了RE-N-C-S-V-Nb多元共渗对热疲劳性能的强化机制。

H13钢RE-N-C-V-Nb多元共渗层形成机理及生长动力学

采用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等手段分析H13钢RE-N-C-V-Nb盐浴共渗层的组织及形成机理,依据Fick定律和Arrhenius公式建立了多元共渗层生长与工艺参数之间定量的动力学数学模型。结果表明,钒铌氮碳化物共渗层的形成是钒铌原子与从基体扩散到渗层的氮碳原子结合的结果,渗层主要含NbN、NbC、VN、V8C7相。在一定温度下,渗层厚度随热处理时间的增长呈抛物线规律变化,钒铌氮碳化物层厚度生长动力学公式为s=6.0×10-4(t.exp(-10159.02)T)^(1/2)。