渗氮处理对表面织构化钛在月壤介质中摩擦磨损性能的影响

为了提高钛在航天和航空等恶劣环境中的摩擦磨损性能和服役能力,利用激光表面加工技术在工业纯钛表面制备了不同点阵参数的微织构,采用低温离子渗氮技术对微织构进行渗氮处理,采用MS-T3000型摩擦磨损试验机评价了表面含微织构钛在模拟月壤介质中的摩擦磨损性能,并利用扫描电子显微镜和能谱仪分析钛的磨痕表面形貌及其元素含量.结果表明:渗氮处理能够大幅提高表面含微织构钛的减摩和抗磨性能,其摩擦系数的最大降幅为47.1%,磨损率的最大降幅达79.3%;表面微织构的点阵直径和点阵密度对未经渗氮处理钛的平均摩擦系数均有影响,而且点阵直径的影响更大;微织构的点阵参数对磨损率的影响不大;表面微织构的点阵密度对渗氮处理后钛的平均摩擦系数和磨损率的影响程度大于点阵直径和点阵深度.

光纤激光-渗氮处理对Cr12MoV钢组织和性能的影响

采用IPG的YLS-3000型光纤激光器对Cr12Mo V钢表面进行原位激光-渗氮处理。通过光镜、扫描电镜、X射线衍射及金相显微硬度计,分析研究不同激光处理参数对渗氮层组织及性能的影响。结果表明,在扫描速度和离焦量一定的条件下,Cr12Mo V激光熔凝层深度随激光功率的增加而增大,激光渗氮处理可使材料表面显微硬度提高。Cr12Mo V钢激光渗氮后的组织由熔凝区、热影响区及基体三部分组成。随着激光熔凝速度的增大,熔凝区树枝晶逐渐变得细小。随着激光熔凝功率的增加,熔凝区树枝晶逐渐变得粗大。熔凝层的硬度峰值出现在距材料表面1.0 mm附近,两侧呈对称降低,硬度峰值则随激光功率的增加而增加。

渗氮处理对NAK80塑料模具钢冲刷腐蚀性能的影响

对沉淀硬化型塑料模具钢NAK80进行渗氮处理,并对未经渗氮的试样和渗氮后的试样进行Al2O3颗粒的水砂冲刷腐蚀试验。研究表明,未经渗氮处理的材料在冲刷腐蚀过程中因形成原电池而腐蚀严重,存在着冲刷与腐蚀的交替促进作用,最大和最小冲刷腐蚀率分别出现在30°和90°的冲刷角度下。渗氮处理有效地提高了材料的耐冲刷腐蚀性能,530℃保温24 h为最佳渗氮处理条件,该渗氮条件下得到的试样最大累积质量损失仅为相同条件下未经渗氮处理材料的32.5%。

锆合金轧制用芯棒的表面渗氮处理

锆合金具有良好的核性能和抗腐蚀性能,常用作核反应堆的结构材料和包壳管材料。轧制是锆合金包壳管材的主要加工方法。在锆合金包壳管批量轧制过程中,发现包壳管内壁出现裂纹缺陷,排查结果显示是由于轧制用芯棒的芯头表面存在加工痕迹和点蚀深坑导致的。文章通过观察芯棒表面缺陷形貌以及芯棒渗氮层和基体性能来验证渗氮表面处理工艺用于锆合金包壳管轧制用芯棒的可行性,为提高芯棒的表面质量、避免锆合金包壳管的缺陷、确保核反应堆的安全和质量奠定了基础。

渗氮处理的目的和特点

将氮渗入工件表面层的化学热处理称为渗氮。渗氮处理的目的是提高工件的表面性能,如表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合能力、耐蚀性、抗回火软化能力等,从而提高工件的使用寿命。一般渗氮具有下述几个特点。

齿轮轴的离子渗氮处理

我厂承接了一批齿轮轴的离子渗氮处理件,零件外形尺寸见图1,材料为38CrMoAl。主要技术要求:渗氯层深度0.3～0.4mm,表面硬度700～7201TV(表面磨去渗氮层O.05mm后,硬度700～715HV),零件弯曲变形≤0.08mm。

纯钛及Ti-6Al-4V合金在低压氨气中的渗氮处理

钛及钛合金虽已得到广泛的应用，然而，耐磨性差、摩擦系数高以及易于疲劳和断裂的特性限制了其在某些工程上的应用。钛及钛合金表面硬化的最有效的方法之一是渗氮处理。在氨气中，钛的氮化迅速，但由于表面渗氢，会导致部件出现微裂纹。

等径角挤压和离子渗氮处理医用钛、锆基合金

目前，钛、锆基合金用于外科植入材料的主要瓶颈是力学性能和摩擦性能较差。为得到具有优异综合性能的钛、锆基可植入材料，研究了等径角挤压和离子渗氮处理对钛及锆合金组织和性能的影响。实验以BT1-00钛合金、精炼的锆和锆一铌合金为研究对象，所有试样经表面磨光后的光洁度均达到0．4μm。等径角挤压在670～700K进行，

轨道交通用拐臂复合气体渗氮处理工艺

拐臂是轨道交通中的关键零件,对表面耐磨性和装配尺寸精度有着严格的要求,渗氮后白亮层厚度技术指标要求8~10μm。常规渗氮处理无法达到拐臂的使用要求。以气体渗氮工艺为基础,在气体中添加了微量的NO气体,对拐臂进行了复合气体渗氮处理。结果表明:与常规渗氮相比,复合气体渗氮处理后拐臂白亮层厚度在10~12μm,白亮层连续性好。复合气体渗氮处理的拐臂外圆直径和内孔直径尺寸控制精良,变形小,完全达到使用技术要求。

塑料模具钢经渗氮处理后的表面性能

AISI P21塑料模具钢具有均匀的显微组织、严格的织构和预强化的可焊性,是理想的镜面抛光的塑料模具的模芯和模腔的材料。本项研究把渗氮和氧氮化热处理用于AISI P21塑料模具钢,调整各种工艺参数来确定渗氮处理对表面特性的影响。制备的试样用光学显微镜分析渗氮层的显微组织和渗层厚度;用X射线衍射仪(XRD)测定结构;用三维表面轮廓测定仪分析表面形貌和粗糙度;用极化腐蚀仪评定耐腐蚀性。还用洛氏硬度计测硬度。分析测试结果表明:把AISI P21塑料模具钢进行渗氮处理能有效提高表面硬度,而氧氮化的表面层能增加耐腐蚀性。含氮的表面层虽然相当硬,却比较脆。生成如Fe3N and Fe4N的氮化铁,它们能保持塑料模具的精确形状和延长使用寿命。

渗氮处理在重载齿轮上的应用进展

目前重载齿轮常用的表面热处理工艺有渗碳淬火、感应淬火以及渗氮处理等,渗氮处理由于畸变小、工序简单等优点在工业生产上具有很大的优势和广阔的应用前景。通过增加渗层深度以及提高基体硬度能够有效提高渗氮齿轮的承载能力,从而扩大渗氮处理在重载齿轮上的应用。介绍了渗氮处理对齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的影响,以及基体性能对渗氮工艺的影响,回顾了渗氮齿轮的研究进展,如渗层可控离子渗氮、稀土催渗、时效硬化渗氮钢等,指出提高渗氮齿轮承载能力的途径为,深入进行渗氮齿轮的基础性研究,提高渗氮过程控制水平以及积极开发新工艺等。

渗氮处理对Zr4合金表面TiAlSiN涂层性能的影响

采用多弧离子镀技术在表面经过渗氮处理的Zr4合金基体上制备Ti Al Si N涂层。利用扫描电镜对涂层进行表面和截面的微观形貌观察;利用自动划痕仪对涂层的力学性能进行检测;利用高温热处理炉对涂层进行800℃高温抗氧化和1200℃高温淬火试验;利用X射线衍射仪对涂层进行物相分析。结果表明：Zr4合金渗氮处理后,涂层与渗氮层之间膜层分明,且涂层厚度均匀,涂层表面有少许大颗粒物质存在;膜基结合力约为28 N;涂层短时间内高温抗氧化性能较好;当渗氮剂量达到一定值后,会有Zr N物相生成。

渗氮处理对SLD钢表面CrTiAlN涂层组织与性能的影响

采用多弧离子镀在SLD钢表面制备CrTiAlN涂层。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、划痕仪和摩擦磨损试验机等研究渗氮处理对SLD钢表面CrTiAlN涂层的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,未经渗氮处理的SLD钢表面CrTiAlN涂层的微凸体较多,CrN相以(200)晶面生长,涂层显微硬度为2423 HV0.01。渗氮后,CrN相以(111)晶面择优生长且晶粒更加细小,涂层显微硬度提升24%,磨损机理以磨粒磨损、黏着磨损为主,磨损率下降。

渗氮预处理对GCr15轴承钢性能的影响

研究了渗氮预处理对GCr15轴承套圈淬火组织、表面硬度、渗氮硬化层硬度的影响。结果表明:渗氮预处理后,套圈表面形成0.5 mm左右的硬化层,淬火后在不同回火温度下,套圈硬化层硬度均高于未渗氮套圈,渗氮预处理工艺可有效提高轴承钢套圈的表面硬度和回火稳定性。

液氨钢瓶在渗氮热处理中的安全使用技术

介绍了渗氮热处理原理与工艺流程,阐述了液氨的理化性质,指出了渗氮热处理过程中液氨钢瓶区管理、输送管道的选择设计、液氨缓冲罐、渗氮车间、有毒气体报警装置选用、氨泄漏防中毒处理、消防安全等方面的安全要求。

加压氮气条件下Fe-Cr合金的固溶渗氮处理

1前言 无磁奥氏体不锈钢主要用作外科和牙科用的人体植入材料，以防止在进行磁共振（MRI）组织断层照相时带来影响。但是，由于SUS304和SUS316这类奥氏体不锈钢中含有镍，可能使人产生过敏，所以，现存许多研究人员对开发无镍奥氏体不锈钢感兴趣。

马氏体不锈钢真空固溶渗氮处理有前景

钢表而氮原子的刚溶可在不损失耐腐蚀性能的情况下提高钢的硬度、承载能力和疲劳强度。在氮溶解度高的A，温度以上奥氏体范围，利用真空炉对马氏体不锈钢进行了固溶渗氮处理。由于处理是在高温下进行的，所以可采用双原子氮作为渗氮源，原因是在1050℃或1050℃以上的温度双原子氮会产生明显的离解。

不同材料渗氮层硬度测试载荷的选择研究

本文对4种不同材料渗氮后渗氮层硬度的测量载荷选择进行研究。结果表明:相同渗氮工艺下,渗氮层深度由大到小依次为38CrMoAl钢、ZG1Cr13Ni钢、35CrMo钢和2Cr13钢;在负载0.2 kgf测试条件下,对于以上四种材料,随着距表面距离的逐渐增加,渗氮层硬度均呈下降趋势。当渗氮层深度大于0.2 mm时,应采用5 kgf载荷进行硬度测试,此载荷适用于38CrMoAl钢、35CrMo钢及ZG1Cr13Ni钢;渗氮层深度小于0.2 mm时,应采用2 kgf或1 kgf载荷进行维氏硬度测试,此载荷适用于2Cr13钢。

渗氮氧化热处理新技术

汽车工业及其它各种机械制造业中所需要的各种钢铁制品零部件,要求具有各种不同的强度、刚性、耐磨性和耐高温等特性。 获得这些特性的一般方法是采用相应的热处理:调质(淬火,回火),高频淬火,渗碳以及氰化淬火、回火等表面或局部硬化处理,气体或盐浴炉中的软氮化处理,离子氮化等各种热处理方法。这样的热处理可使得零件表面或整体硬化,但对于耐腐蚀没有多大改善。

贝氏体钢热处理工艺概述及展望

通过添加低廉的合金元素以及采用简单的热处理工艺就可以获得综合性能优异的贝氏体钢。贝氏体钢种类繁多,被广泛应用于汽车、工程机械、铁路及舰船等诸多领域。热处理工艺是获得性能优异的贝氏体钢的重要一环,目前试验研究及工业生产中已有多种热处理工艺,并且研究人员仍在致力于更加高效绿色的新工艺开发。主要概述了近些年来出现的贝氏体钢热处理工艺,并对其发展趋势做出展望。