低温离子渗氮时间对304不锈钢渗层的影响

对304奥氏体不锈钢进行400℃不同时间的离子渗氮处理。利用光学显微镜、轮廓仪、能谱仪、X射线衍射仪和显微硬度计研究了经渗氮处理后试样改性层的表面形貌、微观结构、相组成和性能等。结果表明,随着渗氮时间的延长,试样表面的粗糙度、渗层厚度、表面氮含量、显微硬度基本呈线性增加;X射线衍射分析表明,在400℃不同时间的渗氮层为单一S相,并无CrN相析出。

真空渗氮时间对TC4钛合金渗氮层组织与性能的影响

采用不同时间对TC4钛合金进行真空渗氮处理。通过金相分析、X射线衍射（XRD）、显微硬度测试和耐磨试验研究了渗氮时间对渗氮层组织与性能的影响。结果表明：经820℃不同时间真空渗氮后,TC4钛合金表面物相主要以Ti N和Ti2Al N为主,渗氮初期,氮化物层厚度增加较快,随时间延长,氮化物层厚度增加速度逐渐减小,渗氮层深度与时间符合遵循抛物线规律。表面硬度及耐磨性随时间延长而增加,当渗氮时间达到10 h以后,表面硬度及耐磨性随时间延长基本保持不变,氮化物层厚度随时间延长继续增加。

QPQ技术中渗氮时间对合金铸铁组织及摩擦性能的影响

采用OM、SEM、硬度测试、摩擦磨损试验等方法研究了QPQ技术中渗氮时间对合金铸铁组织与摩擦性能的影响。结果表明,QPQ处理后,合金铸铁表面形成的渗层物相主要由Fe_(2-3) N、Fe_(2)O_(3)和FeO组成。渗层厚度的平方与渗氮时间存在线性关系,在580℃渗氮盐浴条件下,氮元素在合金铸铁中的扩散激活能为70.07 kJ/mol。在90~150 min渗氮时间内,随着渗氮时间延长,渗层的表面硬度值由522 HV0.05降低至441 HV0.05,当渗氮时间延长至180 min,表面硬度值回升至455 HV0.05。与未处理试样相比,QPQ处理的试样具有更小的摩擦因数,并且QPQ处理后试样表面的犁沟显著变浅,表面的金属剥落也得到明显改善,且随着渗氮时间的增加,渗层厚度增加且稳定材料。经180 min渗氮处理的QPQ试样具有最优综合性能,表面硬度值为455 HV0.05,摩擦因数为0.32。

奥氏体不锈钢低温离子渗氮工艺研究

对304、316L奥氏体不锈钢进行了不同温度、不同时间的离子渗氮。研究了渗层的显微组织和耐腐蚀性,测定了渗层的硬度。结果显示,随着渗氮温度的升高,两种钢渗层的表面硬度和深度都增加,而耐蚀性降低。渗氮温度≥400℃时,随着渗氮时间的延长,两种钢渗层的表面硬度变化不大,但深度明显增加,渗层的耐蚀性降低。当渗氮工艺相同时,316L钢渗氮层的硬度、深度和耐蚀性均比304钢的渗氮层高。

氨气比例、进气方式及载气氮气对薄带材渗氮试验的影响

研究氨气比例,进气方式以及载气氮气对薄带材渗氮试验的影响,对不同氨气进气方式下试样氮含量分析,结果表明NH3进气方式对极薄带材渗氮影响较大,NH3由上向下喷射比两侧喷射渗氮处理后试样氮含量分布更均匀,渗氮效果更好,随着氨气比例增加,薄带材中氮含量增加,两者之间存在正的函数关系,载气氮气作为催渗剂可促进渗氮反应,最佳的流量为10L/min。

17-4PH不锈钢离子渗氮工艺研究

研究了17-4PH马氏体沉淀硬化型不锈钢的离子渗氮工艺。结果表明,当离子渗氮温度为500℃,N2:H2=1:3时,17-4PH马氏体不锈钢的渗层表面硬度可达1324 HV0.1,渗氮层深度为0.12mm,基体硬度达到38.3 HRC。

关于气体渗氮中的废气再利用的探讨

一、前言气体滲氮广泛用于机械制造业的各个方面,如机床的主轴、镗杆、套筒、齿轮;电站设备中的阀杆、轴套、紧固件、心轴;汽车拖拉机的曲轴、衫套、汽缸筒,液压零件以及轻纺机械的一些零件,都采用了气体渗氮。但值得指出的是,气体渗氮工艺过程长,能耗高,排放的废气对环境污染严重。我们曾对某中型机床厂热处理车间一台75KW气体渗氮炉的渗氮过程进行了实测,依据能量平衡法得到测定结果为:余热损失32%(1567798.3千焦/周期),合435瓩时/周期)。若以每周两炉计算,全年余热损失约为43500瓩时;以每度电费0.10元计价,可折合全年损失费用为4350元。

真空渗氮的影响因素

影响真空渗氮因素有:初始真空度、渗氮温度、渗氮时间、炉压、脉冲间隔、氨流量及冷却方式。(1)初始真空度。净化工件表面,除去表面氧化物、油脂及吸附气体,在1.33Pa、500℃下,钢表面FeO和Fe2O将转化为亚稳态氧化物蒸发,随之抽去。

内齿圈渗氮层的脆性及耐磨性分析

针对内齿圈表面硬度、耐磨性以及疲劳强度不足的问题,在其表面渗氮以增强其表面性能。在对渗氮方式和气体渗氮设备及工艺进行说明的基础上,重点对渗氮温度、氮势、渗氮时间等参数对内齿圈渗氮层脆性和耐磨性的影响进行研究,对后续指导并提升内齿圈渗氮层的性能具有理论意义。

气体渗氮扩散渗透动力学的电子计算机模型设计

气体渗氮是一种在零件表面形成多相扩散层的处理金属与合金的化学热处理方法。扩散层厚度与相成分决定于工艺过程的技术规范。一般情况下,这种工艺的温度并非恒定,气氛成分也有变化。在非稳定规范条件下,预测多相系统扩散渗透动力学是复杂的。因为这种系统为非线性,难以描述和进行数字运算。本文提供的渗氮过程模型,可使基本工艺参数(气氛成分、压力与温度)同决定渗氮层组织,相成分及厚度的扩散层内氮浓度分布相联系。模型以对渗氮过程各阶段的物理化学描述为基础。

05Cr17Ni4Cu4Nb材料表面QPQ处理工艺的研究

为了提高05Cr17Ni4Cu4Nb材料的耐磨性,延长其使用寿命,并扩大其应用范围,采用QPQ热处理工艺对05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料进行表面强化处理,通过扫描电镜、显微硬度计等研究了不同渗氮时间和基盐中氰酸根离子浓度对该材料表面渗层厚度和硬度的影响。结果表明:对于05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢棒料,氰酸根离子浓度分别为32%~35%、35%~38%,渗氮时间分别为30~40 min、35~45 min时,材料表面渗层厚度能够达到20~30μm;对于05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢板料,氰酸根离子浓度为32%~38%,渗氮时间为30~40 min时,材料表面渗层厚度能够达到20~30μm。优化的QPQ热处理工艺对于05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢的实际应用具有一定指导作用。

碳氧氮共渗在铝合金挤压模具的应用

本文着重介绍挤压模具表面强化进行渗氮,同时渗碳、氧元素能提高耐磨性延长模具寿命,缩短渗氮时间,能节约原材料,使整个生产过程获得好的经济效益。

5CrNiMo模具钢

5CrNiMo是热作模具钢,是合金元素含量较低的合金工具钢,也是传统的锤锻模具钢。具有良好的韧性、强度和耐磨性、在室温和500~600℃时的力学性能几乎相同。在加热到500℃时,仍能保持300HB左右的硬度。由于钢中含有钼,因而对回火脆性并不敏感。从600℃缓慢冷后,冲击韧性仅稍有降低。

QPQ氮化时间对316L不锈钢组织和性能的影响

对316L不锈钢进行了QPQ(Quench-Polish-Quench)处理,研究了600℃渗氮温度下保温(60、90、120、150和180min)后渗层的组织和性能。利用光学显微镜、SEM、XRD、显微维氏硬度计和摩擦磨损机分析材料渗层的显微组织、物相、硬度和耐磨性。结果表明,316L不锈钢经QPQ处理后,渗层表面氧化层由Fe3O4组成,中间化合物层的物相主要包括Fe2~3N、Fe4N、Cr N和α-N相,靠近基体的扩散层主要由Cr N和γN相组成。随着渗氮时间延长,化合物层厚度从60 min的16.54μm增加到180 min的34.94μm,化合物层厚度与渗氮时间呈抛物线关系。与未处理试样相比,QPQ处理试样硬度值提高了4~6倍。干摩擦磨损测试表明,未处理试样表面发生粘着磨损,磨损量和磨损率较大;渗氮后150 min试样耐磨性最好。

1Cr11Ni2W2MoV钢的离子渗氮

利用脉冲直流辉光等离子技术,对1Cr11Ni2W2MoV马氏体热强不锈钢进行不同工艺参数的离子渗氮。利用光学显微镜、显微硬度计、XRD对渗氮层的显微组织及硬度进行了分析。结果表明,在所选用的离子渗氮工艺参数下,1Cr11Ni2W2MoV钢渗层只由扩散层组成,渗氮温度≤560℃时,渗层主要由固溶N原子的α相组成,并伴有少量的γ'-Fe4N和CrN析出;随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长,固溶N原子的α相逐渐转变成γ'-Fe4N相,当处理温度达到590℃时,渗层主要由γ'-Fe4N和Cr N组成。离子渗氮后渗层的表面硬度较未渗氮前有显著的提高,在一定范围内,渗层的表面硬度和渗层深度都随着渗氮温度和渗氮时间的增加而增加,渗层硬度梯度分布也随着渗氮时间的延长变得平缓。

渗氮工艺对18Ni马氏体时效钢性能的影响

通过对渗氮层硬度分布、显微组织形貌和X射线衍射分析,以及力学性能、缺口敏感性和延迟断裂抗力等性能的分析,研究了18Ni300马氏体时效钢在不同渗氮温度和时间后的渗氮层及对力学性能的影响。当480℃渗氮时间为24 h时,渗氮层厚度为0.14 mm;渗氮时间为48 h时,厚度为0.17 mm;当500℃渗氮时间为24 h时,渗氮层厚度为0.17 mm;渗氮时间为48 h时厚度为0.19 mm。渗氮层厚度增加会降低了材料的韧性,但是渗氮层与基体之间仍有非常高的结合强度。提高渗氮温度和延长渗氮时间对渗氮层硬度影响不大,但都会增加基体残留奥氏体含量,从而降低了基体的硬度。渗氮后使得试样表面的压应力增加,对裂纹扩展有阻碍作用,使得带渗氮层试样的断裂韧度K_(IC)值更高;但随着渗氮温度和时间的增加,脆性的渗氮层厚度增加,抵消了畸变的Fe_4N相对裂纹扩展的阻碍作用,会使得K_(IC)值降低。缺口根部高硬度的渗氮层提高了缺口敏感性,渗氮温度和时间的增加使得缺口敏感指数由480℃×24 h的1.18,降低到500℃×48 h的0.917,缺口敏感性指数小于1时,不足以保障渗氮构件的安全性和可靠性。极低的拉伸速度(0.0015 mm/min)使得拉伸时缺口的抗拉强度不下降,证明渗氮并未增大延迟断裂倾向。

38CrMoAlA活塞杆调质与渗氮工艺

活塞杆在使用过程中对主杆有较高的性能要求,因此对活塞杆表面渗氮的性能要求也较高。通常的指标为硬度850~1100 HV,渗氮深度0.45~0.55 mm,硬度梯度平稳。根据以上要求,我们总结了一套较为合理的热处理调质工艺,并对38CrMoAlA钢的不同调质硬度对渗氮性能的影响进行了试验分析,结果表明,如果调质硬度(时效前)在30~32 HRC范围内,渗氮层的主要技术指标就能达到图纸规定的要求。