常用渗氮材料的调质硬度对渗氮层性能的影响

对于40Cr、35CrMo、38CrMoAlA等常用渗氮材料的不同调质硬度对离子渗氮渗层性能的影响进行了试验分析。结果表明,调质硬度控制在HB250～280范围,可解决渗氮硬度不足和渗层深度偏浅的问题,并可改善渗层的硬度梯度。

辉光等离子渗氮对纯钛铸件表面性能的影响

使用NH3在氮化炉中对纯钛铸件进行辉光等离子渗氮。分别应用X线衍射仪XRD、显微硬度计、扫描电镜、摩擦磨损实验及电化学实验研究等离子渗氮对纯钛铸件机械性能、摩擦学性能、耐腐蚀性的影响。铸造纯钛表面氮化处理后,颜色呈暗金黄色,表面由TiN、Ti2N相及氮在钛中的固溶体α-Ti(N)组成,显微硬度、耐磨性显著提高,在人工唾液中的耐腐蚀性亦明显提高。

不同基体硬度对氮化层硬度的影响

对于40Cr、45、38CrMoA1等常用渗氮材料调质后不同基体硬度对离子渗氮渗层硬度及深度的影响进行了试验分析。结果表明,基体硬度对浅层氮化的表面硬度影响明显,而对深层氮化的表面硬度影响较小,控制基体硬度在HB260～300范围,可解决渗氮硬度不足的问题。

激光气体渗氮工艺对TC4钛合金表面性能的影响

钛合金属于粘性材料,易发生粘着磨损,为提高钛合金件作为摩擦副使用时的寿命,需提高钛合金表面硬度及耐磨性。利用连续激光器在TC4合金表面进行激光气体渗氮,生成金黄色的氮化层。用SEM、EDS、XRD分析试样渗氮层的微观组织、元素分布以及物质组成。结果表明,经激光气体渗氮后在TC4表面生成了以Ti N为增强相的改性层,并且在未渗氮区有黑色粉末状Ti N生成。表层由氮化层、热影响区及母材组成。渗氮层与基材发生冶金结合,结合强度高,不易剥落。随着激光功率的提升,渗氮层厚度及硬度都有所增加。当功率为1 200 W时,钛合金表面渗氮层最高硬度超过1 800 HV0.3,渗氮层厚度也最大。在氮气流量为10 L/min时整个渗氮层中氮元素的含量相对较高。经过激光气体表面渗氮后渗氮层的摩擦系数较基体材料摩擦系数有明显降低,耐磨性更好。

40CrNiMo钢的稀土渗氮工艺研究

40CrNiMo钢渗氮的表面硬度常常要求达到600HV以上,需要在较低的温度下进行,耗时费电,以此来保证所要求的表面硬度,这是一个普遍存在的问题。作者在多年的生产实践中,针对这一共性问题,较为系统地考察了在常规渗氮温度下(520℃),采用稀土渗氮工艺对40CrNiMo钢进行渗氮,提高渗氮表层硬度,寻求40CrNiMo钢的渗氮新工艺。

42CrMo钢稀土微合金化对气体渗氮性能的影响

对42CrMo钢进行稀土微合金化处理,研究在渗氮热处理条件下稀土元素的添加对渗层组织及硬度的影响。结果表明,渗氮处理后,添加稀土元素的42CrMo钢,白亮层明显增厚,表面硬度和有效硬化层深显著提高,渗层脉状组织有所改善,说明稀土微合金化对42CrMo钢的渗氮过程具有明显的催渗作用,能够加快氮原子的扩散,提高了渗氮速度。

PH13-8Mo钢的离子渗氮工艺

对PH13-8Mo钢离子渗氮工艺参数进行了研究,其中包括渗氮温度、渗氮时间及渗氮件表面粗糙度。结果表明:随渗氮温度的升高、渗氮时间的延长、零件表面粗糙度的降低,PH13-8Mo钢渗氮层厚度增加;渗氮零件表面粗糙度对渗氮层脆性等级影响较大,渗氮零件表面粗糙度为6.3μm时,其脆性等级达到Ⅲ级;渗氮时间、渗氮温度及零件表面粗糙度对渗氮层硬度影响甚微。渗氮温度540℃,渗氮时间22 h,零件表面粗糙度0.8μm时,PH13-8Mo钢可获得良好的渗氮层,渗氮层厚度可达197.5μm,渗氮层硬度可达1083 HV0.2,脆性等级为Ⅱ级。