碳-氮共渗对20碳钢飞灰磨损性能影响的试验研究

主要研究20碳钢表面经过碳-氮共渗热处理后在250℃～500℃的温度范围内受飞灰磨损的规律。试验结果表明，经过表面碳-氮共渗热处理后的20碳钢在试验温度范围内，仍然具有未处理时的热态磨损规律，即随温度的升高，相对磨损量先减小而后增大，临界温度为331℃。20碳钢经C-N共渗后相对磨损量减小一倍左右。

AISI440C钢氧-氮-碳三元共渗渗层显微组织与硬度研究

以空气、丙烷、氨气等作为气源,利用低温气体多元共渗技术在AISI4400C钢表面进行低温气体氧-氮-碳三元共渗处理,以提高其表面硬度。借助光学金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和扫描电镜,对渗层形貌、物相、显微硬度梯度变化趋势以及元素分布进行检测分析。结果表明,在基材表面共渗层形成了厚且均匀致密的化合物层,该化合物层以氮化物、碳化物和氧化物为主;三元共渗过程中氧的加入可促进化合物层的形成,缩短共渗时间,获得的三元共渗层表面硬度最高可达1170 HV。

碳钢表面碳-氮共渗层在高速干摩擦条件下的摩擦学性能研究

对 2 0 # 钢试样进行碳 -氮共渗热处理 ,考察了共渗层在高速干摩擦条件下的摩擦学性能 ,并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对其磨损表面形貌和元素化学状态进行了分析 .结果表明 :随着滑动速度的增加 ,2 0 # 钢表面碳 -氮共渗层的磨损率逐渐降低 ,当滑动速度达到 35m/s左右时 ,磨损率显著增大 .扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析结果表明 ,高速轻载干摩擦条件下 2 0 # 钢表面碳 -氮共渗层的摩擦学性能同磨损表面氧化物的形成和剥落密切相关 ,而磨损率的显著增加是由于磨损表面氧化物类型发生从Fe2 O3 到FeO的转变所致 .

氮碳共渗-渗硫复合层的摩擦学行为

采用离子氮碳共渗-离子渗硫复合处理技术在CrMoCu合金铸铁表面制备了氮碳共渗-渗硫复合层,并对未渗及复合渗表面在含硫添加剂液体石蜡润滑下的摩擦学行为及其磨损表面形貌和成分进行了测试.结果表明,在含硫添加剂润滑下,复合层与含硫添加剂产生协同作用,生成钼的化合物、磷酸盐和硫化物等化学反应膜使复合渗表面的摩擦系数较未渗表面降低了25%,耐磨性较未渗表面提高了50.1%.

组合渗碳-碳氮共渗

研究了采用预先渗碳,再进行碳氮共渗的组合式化学热处理工艺(简称“组合渗碳 碳氮共渗”)对重荷载、中等冲击、中高速场合下工作的零件处理后的渗层组织、浓度梯度、疲劳等性能的影响.结果表明,此工艺具有处理温度低、渗速快、渗碳层和碳氮共渗层厚度可按比例调整等优点,同时能有效抑制单一渗碳和单一碳氮共渗中易产生的组织缺陷,渗层浓度梯度和硬度梯度平缓,渗层与基体结合强度较高、表面残余应力高,综合机械性能好.

氮—碳共渗钢的应变疲劳研究

45碳钢氮—碳共渗表面强化后的应变疲劳试验结果表明:共渗处理与基体,在整个试验应变范围内,均为大应变幅下呈循环硬化,小应变幅下呈循环软化;但在一定应变幅下,其硬化和软化程度各不相同。另外,共渗处理疲劳寿命的降低是表面强化层造成整体材料的塑性损失的结果。同时对断口和内部位错组态进行了观察分析。

空气与C3H8含量对气体氧-氮-碳三元共渗化合物层结构的影响

以NH3、空气、C3H8与N2混合气体作为气源,采用两段式气体氧-氮-碳三元共渗方法,在580℃加热2 h,随后降温至540℃继续加热1.5 h,实现对S20C钢的表面强化。保持通入气体总流量、空气与C3H8添加比例不变,改变空气与C3H8的总含量,研究不同气氛组成处理后S20C钢表面渗层的厚度、形貌以及相结构变化趋势。结果表明,经过处理后的样品表面形成了具有良好耐摩擦、耐腐蚀性能的亮白色化合物层,该化合物层具有单一ε-Fe2-3(N,C)物相,其厚度随空气与C3H8的总含量的增加而增大。

稀土对低温固体硼碳氮共渗作用的研究

采用X射线衍射仪 ,恒电位仪 ,摩擦磨损试验机等设备 ,研究了低温硼碳氮稀土 (B C N RE)共渗工艺及共渗层的组织性能 ,并与硼碳氮 (B C N)共渗工艺及组织性能进行了比较。在适当范围内 ,稀土具有明显的催渗作用 ;与B C N共渗相比 ,B C N RE共渗层的耐磨性和耐蚀性明显提高。对稀土元素的作用机制作了初步的探讨。

关于渗氮—氮碳共渗产品化合物层疏松(不致密)的检测

概述了渗氮-氮碳共渗产品化合物层疏松的形成原因,指出了GB/T11354—2005对化合物疏松层的评判缺陷,分析了化合物层疏松程度的判定依据,提出了化合物层的结构特征。

表面强化钢的循环特征与微观机制

研究了45钢氮-碳共渗处理前后的对称拉压低周循环行为及微观组织变化,并从位错组态及其变化情况对不同应变幅下的循环行为进行了分析和讨论。另外,表面强化材料的应变疲劳寿命下降与其塑、韧性的下降一致,是因强化层使整体材料的塑性降低所致。

铝合金H21钢挤压模热处理工艺研究

采用硫-碳-氮三元共渗工艺,特别是真空硫-碳-氮三元共渗工艺,对经淬火、回火后的铝合金H21钢挤压模的耐磨性、抗咬合性和热硬性有了很大的提高,从而大大延长了模具的使用寿命。

大功率柴油机缸套减摩抗划伤技术研究

针对大功率柴油机缸套的划伤失效问题,研究了可以有效地提高缸套减摩抗划伤性能的新技术—离子氮碳共渗-离子渗硫复合处理技术.对用该技术制备的离子氮碳共渗-离子渗硫复合层在含硫添加剂润滑下进行的摩擦学性能研究结果表明,离子氮碳共渗-离子渗硫复合层与含硫添加剂产生协同作用,使复合渗表面的摩擦系数和体积磨损量都明显降低.柴油机台架试验及舰船实航试验表明,该技术可有效地避免柴油机缸套因发生划伤、磨损而失效,延长柴油机的使用寿命.