渗氮温度对Y10钢表面离子渗氮层组织和性能的影响

在不同温度(480,500,520,540℃)下对经过淬火和回火处理的Y10钢进行离子渗氮处理,研究了渗氮温度对渗氮层显微组织、硬度和高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:不同温度离子渗氮后Y10钢表面渗氮层中均不存在白亮的化合物层,主要为氮扩散层;渗氮层的氮化物主要为ε(Fe_(3)N)和γ′(Fe_(4)N),随渗氮温度升高,ε(Fe_(3)N)相的衍射峰强度降低,γ′(Fe_(4)N)相的衍射峰强度升高,α-Fe相衍射峰趋于消失,渗氮层厚度增加;随着渗氮温度由480℃升高到540℃,渗氮层硬度由880 HV增加到999 HV,稳定摩擦因数由0.75降至0.65,磨损质量损失由0.74 mg降至0.34 mg,高温耐磨性能提高,这主要与渗氮层中形成更多的高硬度氮化物有关。

渗氮温度对3Cr13不锈钢表面离子渗氮层组织和性能的影响

利用等离子渗氮技术,在不同温度下对3Cr13不锈钢渗氮6 h,研究了渗氮温度对渗氮层组织结构和性能的影响。结果表明:渗氮温度显著影响3Cr13不锈钢表面渗氮层的结构与性能,渗层厚度随着渗氮温度的升高而增加;渗氮温度升高促使表面相由α′N相和ε相逐渐变成CrN相及γ′相;随着渗氮温度的升高表面硬度提高,耐磨性能随之提高;而耐蚀性在低温渗氮(400℃)时比基体略有提高,之后(≥450℃)随着渗氮温度的升高呈下降趋势,且低于基体的。

渗氮温度对奥氏体不锈钢性能的影响

利用自行研制的直流脉冲离子渗氮设备对奥氏体不锈钢进行离子渗氮,采用显微硬度计、倒置金相显微镜等手段研究了渗氮温度对奥氏体不锈钢显微硬度、金相组织、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,通过离子渗氮处理得到的渗层表面硬度均在1150 HV0.05以上,耐磨性能提高4~5倍,低温离子渗氮在提高耐磨性能的同时保持其耐腐蚀性能基本不变。

Nd-Fe-B磁性材料渗氮温度、压强自动控制系统设计

系统设计采用PID控制算法 ,在标度变换时考虑了采样数据的线性化处理 ,并采用数字滤波方法抑制有效信号中的干扰成分 ,消除随机误差。

不同渗氮温度下38CrMoAl钢低氮氢比无白亮层离子渗氮

为提高变速器锥盘使用寿命,以锥盘用38CrMoAl钢为研究材料,采用不同渗氮温度低氮氢比离子渗氮进行表面改性。利用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机对渗氮后的38CrMoAl钢显微组织、物相、硬度、渗层脆性及耐磨性进行了测试和分析。结果表明:38CrMoAl钢经520℃,N2∶H2=1∶4和540℃,N_2∶H_2=1∶5离子渗氮后表层无白亮层生成,XRD分析表明表层无γ'-Fe4N相,说明离子渗氮时通过改变渗氮温度和氮氢比可以避免白亮层生成,只形成渗氮扩散层。研究还发现,渗氮层的脆性显著降低,韧性和耐磨性提高,为促进无白亮层离子渗氮技术更好地应用于变速器锥盘的表面改性提供了参考。

QPQ复合盐浴处理中渗氮温度对35钢渗层形貌和表面性能的影响

QPQ复合盐浴处理技术是一种金属表面化学热处理技术,多年来该技术在国内制造行业得到广泛应用,经QPQ技术处理后的零部件表面可获得良好的耐磨、耐蚀及抗疲劳性。主要研究了渗氮温度对35钢表面性能的影响,从而确定最佳渗氮温度,为实际生产提供工艺参考。结果表明:化合物层深度随渗氮温度的升高而增加,但是化合物层中疏松层厚度也在增加;不同渗氮温度下的渗层截面硬度均呈现先增大后减小的趋势,硬度峰值出现在试样次表层,并且随着温度的升高,硬度峰值有远离表面的趋势;渗氮温度为575℃时试样表面显示了良好的综合性能。

渗氮温度对获得抑制剂取向硅钢粒子析出及退火组织的影响

在750℃、850℃、950℃三个渗氮温度下对实验室设计成分并冶炼的渗氮钢料进行渗氮处理,利用SEM、EDS、EBSD等技术分析样品渗氮后粒子析出情况以及初次再结晶组织和高温退火后及升温阶段样品宏观组织,对比研究了渗氮温度对获得抑制剂法制备取向硅钢渗氮后的粒子析出行为及退火组织的影响规律。结果表明,在750~850℃的温度范围内,提高渗氮温度能提高渗氮效率,样品N含量、粒子密度及尺寸都会提高,但渗氮温度超过850℃时渗氮效率下降,且出现复合析出粒子,并伴随粒子分解过程;随着渗氮温度升高,样品晶粒尺寸不均匀现象更为显著,且{001}〈120〉织构组分增强;该成分体系下,渗氮温度由750℃升高到950℃过程中,抑制力由足量到不足,毫米级孤岛状小晶粒增多,二次再结晶温度降低。理想渗氮温度应在750℃到850℃之间。

离子渗氮温度对W9Mo3Cr4V钢渗层组织及性能的影响

目前,国内外对搅拌头材料W9Mo3Cr4V钢离子渗氮表面改性研究不多。采用金相分析、显微硬度测量、X射线衍射仪(XRD)等研究了离子渗氮温度对W9Mo3Cr4V钢搅拌头显微组织和性能的影响,从而得出制备高硬度耐磨氮化层搅拌头的合适的离子渗氮温度。结果表明:经离子渗氮的W9Mo3Cr4V钢搅拌头表层获得了主要由ε相(Fe3N)和γ’相(Fe4N)组成的均匀渗氮层,且随着从表面到基体距离的增加,渗氮层的硬度呈现平缓的硬度梯度分布;480~560℃范围内,随离子渗氮温度升高,渗氮层厚度不断增加,渗氮层硬度也不断提高;ε相(Fe3N)衍射峰随离子渗氮温度升高而逐渐降低,γ’相(Fe_4N)衍射峰则呈逐渐升高的趋势。渗氮层厚度ζ与渗氮温度T的关系满足ζ=3.85×108e-9 141/T·τ。

渗氮温度对G13Cr4Mo4Ni4V钢渗氮层组织和性能的影响

为探究离子渗氮温度对渗氮层组织性能的影响,选取典型渗氮温度对试样进行渗氮处理,采用金相显微镜、维氏硬度计、X射线衍射仪以及SEM扫描电镜对渗氮层进行检测分析。研究结果表明:G13Cr4Mo4Ni4V钢经渗碳淬回火后再渗氮处理,表层硬度可达68 HRC以上,最大残余压应力可达850 MPa以上,材料硬度以及应力梯度得到很大改善;随着渗氮温度的升高,渗氮层深度增加,脉状组织加重,表面硬度先升高后降低;对脉状组织进行分析可知,脉状组织处合金元素及氮含量相对较高。

渗氮温度对取向硅钢抑制剂状态的影响

采用低温高磁感取向硅钢(Hi-B钢),分别于660、770、900℃三个温度下进行渗氮试验。借助SEM、EDS、EPMA等技术,对比研究了不同渗氮温度下硅钢中"获得抑制剂"的析出行为及分布情况。结果表明,较低的渗氮温度有利于钢中渗氮量的提高;660、770℃下渗氮试样表层的析出相主要为Si_3N_4,而900℃下渗氮试样表层析出相主要为(Al,Si)N。660℃下渗氮形成的Si_3N_4析出相最多,分布于晶内和晶界处,770℃下渗氮形成的Si_3N_4主要分布于晶界处,而900℃下形成的Si_3N_4大部分已经转化为(Al,Si)N。

离子渗氮温度对DC53钢渗氮层组织和性能的影响

采用金相分析、X射线衍射分析、显微硬度测量、摩擦磨损试验和抗氧化性能试验等手段,研究了离子渗氮温度对DC53钢渗氮层组织和性能的影响。结果表明：随离子渗氮温度升高,渗氮层中的ε相（Fe3N）衍射峰逐渐降低,γ＇相（Fe4N）衍射峰呈逐渐升高的趋势,α-Fe相衍射峰则显著降低。渗氮层厚度、硬度和耐磨性均不断增加,且从表面到基体随深度的增加,渗氮层呈平缓的硬度梯度分布。渗氮层厚度与渗氮温度满足表达式ξ~2=3.6×10~7·e^（-6855/T）·τ。这是由于在较高的离子渗氮温度下氮元素扩散系数增加并形成的大量氮化物引起的弥散强化作用所致。

渗氮温度对40Cr钢QPQ组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)对不同渗氮温度QPQ处理的40Cr钢表面渗氮层显微组织进行观察分析,同时进行维氏硬度试验与销盘摩擦磨损试验,获得渗氮层硬度梯度与磨损失重,并观察分析了磨损表面SEM形貌。结果表明,经不同渗氮温度的QPQ处理后,40Cr钢表面均形成了由氧化膜层、化合物层与扩散层构成的表面渗氮层。但随渗氮温度的升高,其渗氮层厚度呈先增加后减小的变化趋势,4种渗氮温度(580、600、620、640℃)下样品有效渗层深度分别为0.14、0.20、0.29、0.26 mm。随渗氮温度的升高,磨损量呈先减小后增大的趋势,在620℃下达到最低值。4种渗氮温度下磨损形式均以磨粒磨损与粘着磨损为主,但随着渗氮温度升高带来渗氮层厚度与硬度的变化,磨损程度呈现逐渐减轻的趋势。

常压等离子体渗氮主要工艺参数分析

利用介质阻挡放电 ,进行了常压非平衡等离子体渗氮 ,着重讨论了有关工艺参数的影响情况。正交试验结果表明 ,合理选择放电电压、放电间距和渗氮温度是获得良好渗氮层的关键。在本工艺条件下 ,适当减小放电间隙 ,增大电场强度 。

可控气氛井式渗氮炉设计及应用

通过优化可控气氛井式渗氮炉设计,选用集成可变程序控制器及节能材料,采取减少炉内结构件的热变形等措施,实现了对炉温及氮势的在线动态精确控制,提高了设备的运行控制精度及安全可靠性。

低中碳合金钢制零件渗氮工艺优化试验

通过大量的随炉生产试验,对25Cr2MoVA钢等低中碳合金钢制零件的渗氮工艺进行了优化。在满足技术要求的同时,不降低采用原工艺时所获得的渗层深度,适当提高渗氮温度的优化工艺,大大缩短了生产时间,在不添置设备的情况下,至少可提高50%的生产能力。

55钢的离子渗氮

对尺寸为10 mm×10 mm×3.5 mm的55钢试样分别在470、500、530和550℃离子渗氮8 h。采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计检测了渗氮层的显微组织和硬度,目的是研究离子渗氮温度对55钢渗层组织和性能的影响。结果表明:55钢离子渗氮层的相组成主要为γ′相、ε相和少量的α-Fe相,且随着离子渗氮温度的升高,渗层中ε相的含量逐渐升高,γ′相和α-Fe相的含量逐渐降低;渗层深度与离子渗氮温度之间的关系可用公式X^2=9.7×105·e-78400/RT·t表达。470℃离子渗氮的55钢表面硬度为821 HV0.1,530℃离子渗氮的提高到了841 HV0.1,但550℃渗氮的下降到了787 HV0.1,这是由于温度升高后氮化物粗化和表面疏松所致。

低温盐浴渗氮工艺研究

渗氮工艺温度通常在500 600℃,本研究采用熔点低于430℃以下的氮化盐,在430～450℃低温条件下,对45钢和42CrMo两种材料的试样进行低温渗氮处理,对处理后试样的渗层深度、渗层组织、表面硬度等性能指标进行了检测分析。采用低温盐浴渗氮技术,试样渗层深度、渗层致密度及表面硬度均可达到良好的效果,同时获得了45钢和42CrM0材料低温盐浴渗氮的优化工艺。

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。

A4双相不锈钢离子渗氮工艺研究

研究了A4双相不锈钢的离子渗氮工艺。结果显示,渗氮温度和气氛氮势(即氮与氢之比)对渗氮层的深度有影响,而对硬度无明显影响。当渗氮温度为580℃,N2∶H2=1∶9时,渗氮层表面硬度可达1200～1300 HV0.3,渗氮层深度为0.10 mm。

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。