渗氮钢38CrMoAl的焊接

注塑机推料螺杆,材质为38CrMoAl。焊件长3m,因整体机加工太浪费材料,故采用螺杆体1同螺杆尾2分别机加工后再拼接的方案(见图1)。 一。

离子渗氮对38CrMoAl钢组织及摩擦磨损性能影响

560℃下,以氮气和氩气的混合气体为氮源,对38CrMoAl钢表面进行离子渗氮,研究了离子渗氮后38CrMoAl钢的磨擦磨损性能。结果表明,随着混合气体中N2体积分数增大,渗氮层厚度增加,渗氮层表面硬度呈现先增大后减小的趋势。通过调节混合气体中N_(2)的体积分数,可以改变活性氮原子数量从而改变渗氮层的物相组成,当N_(2)和Ar体积比2∶3时,渗氮层中以γ′-Fe4N相为主相、ε-Fe_(2-3)N相为次相;当N2和Ar体积比3∶2时,渗氮层中ε-Fe_(2-3)N相成为主相、γ′-Fe_(4)N相为次相。与基体材料相比,离子渗氮试样具有更小的摩擦系数,耐磨性得到提高,在N2和Ar体积比3∶2时,渗氮试样的化合物层厚度为21.4μm,平均摩擦系数达到0.26,表现出良好的耐磨性。摩擦磨损机制为疲劳磨损、磨粒磨损和氧化磨损。

38CrMoAl钢表面渗氮与激光淬火复合改性层的组织和性能及厚度预测

对38CrMoAl钢进行460℃渗氮8,16h与激光淬火处理,研究了复合改性层的组织和性能;利用Matlab软件与Abaqus有限元软件对复合改性层的氮浓度分布场和激光淬火温度场进行数值模拟,预测不同工艺下复合改性层的厚度,并进行试验验证。结果表明:复合改性层表面组织为含过饱和氮的马氏体,次表面为淬火马氏体,同时复合改性层中还存在铁的氧化物(Fe_(3)O_(4),FeO,Fe_(2)O_(3))和铁的氮化物(ε-Fe_(2-3)N、γ'-Fe_(4)N)组成,且16h渗氮+激光淬火得到氮化物的含量更多。不同工艺处理后复合改性层截面硬度分布曲线中存在平台区,16h渗氮+激光淬火后复合改性层平台区的硬度为720HV,比8h渗氮+激光淬火的复合改性层高约100HV;8,16h渗氮+激光淬火后复合改性层的厚度分别为530,590μm。与8h渗氮+激光淬火相比,16h渗氮+激光淬火后复合改性层的稳定摩擦因数和磨损体积均较低,分别为0.293,1.012mm^(3),耐磨性能较优。预测得到8,16h渗氮+激光淬火后复合改性层的厚度分别为531,583μm,相对误差小于3%,验证了预测方法的有效性。

激光熔覆-渗氮复合改性38CrMoAl钢及耐腐蚀性能

目的增加38CrMoAl渗氮钢海洋环境下耐腐蚀性能。方法采用激光熔覆设备和等离子体渗氮炉,在38CrMoAl表面先后进行FeCoCrNiAl0.5高熵合金(HEA)涂覆和离子渗氮处理,同时对激光熔覆-渗氮复合处理的38CrMoAl进行机理和耐蚀性分析。结果复合处理38CrMoAl表面生成厚度约为0.6mm高熵合金(HEA)+0.35μm氮化高熵合金(HEAN)改性层,氮化HEA层组织结构由HEA的单一FCC结构转变为复相(FCC+AlN+CrN)结构,基体、HEA和氮化HEA层的平均硬度分别为400、225、1164HV,复合处理后38CrMoAl盐雾试验下6 d后表面开始出现蚀坑,而未经过任何处理的38CrMoAl表面2 d后即出现明显的腐蚀现象。结论激光熔覆-氮化复合处理能够有效改善38CrMoAl的耐腐蚀性能,中间的软韧型HEA层不仅增加了侵蚀性离子的扩散壁垒,还可作为高硬度表层和基体之间的缓冲介质而避免表面脆化。

表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响

【目的】38CrMoAl钢是液压泵柱塞常用材质之一,其表面性能对液压泵长寿命安全服役尤为重要。磨损是液压泵柱塞的主要失效方式,采用表面强化处理能够突破其性能极限,是实现液压泵高性能、高可靠运行的有效途径。【方法】采用表面织构化和活性屏离子氮化的复合处理工艺对38CrMoAl钢进行表面形性调控,以期实现其表面强化方法。先利用激光加工技术在38CrMoAl钢表面制备凹坑织构,再对38CrMoAl钢和表面织构化38CrMoAl钢进行活性屏离子氮化处理。借助球-盘式摩擦磨损试验机研究表面织构-活性屏离子氮化复合处理对38CrMoAl钢摩擦学行为的影响。【结果】结果表明,38CrMoAl钢表面生成了ε-Fe2-3N、γ'-Fe4N和CrN;氮化层表面致密且无明显裂纹和孔洞;氮化层均匀、连续,由白亮层和扩散层组成。氮化层的截面硬度呈梯度分布,试样表面硬度最高,随着距表面距离的增大,硬度逐渐降低。38CrMoAl钢相关试样与Al_(2)O_(3)球的干滑动摩擦结果可知,38CrMoAl钢的摩擦系数为0.40,而表面织构-活性屏离子氮化38CrMoAl钢的摩擦系数为0.36;经复合处理后,38CrMoAl钢的磨损失重降低了92.5%.复合处理显著提高了38CrMoAl钢的摩擦学性能。

表面粗糙度对38CrMoAl钢渗氮层组织和性能的影响

通过比较不同表面粗糙度的试样经氮化处理后其渗氮层组织、性能,研究表面粗糙度对38CrMoAl钢渗氮层组织和性能的影响。结果表明:随着表面粗糙度均值增大,渗氮层的白层和扩散层也对应增大,表面粗糙度均值增大到Ra=1.46μm后,渗氮效率趋于稳定,当表面粗糙度均值达到Ra=3.24μm时,渗氮层的白层和扩散层达到最大,分别达到24μm和360.8μm。渗氮层表面硬度随表面粗糙度均值增大略有降低,但不显著,而表面脆性级别随着表面粗糙度均值增大由3级降至2级。渗氮层硬度梯度随着表面粗糙度均值增大而趋于平缓,这有利于改善渗氮层的应力分布。

氨水浓度对38CrMoAl钢液相等离子体电解渗氮层显微组织及性能的影响

在不同氨水浓度的电解液中,采用液相等离子体渗透技术在38CrMoAl钢表面制备了渗氮层。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等对渗氮层的显微组织、相组成进行了观察和分析,并采用Parstat2273电化学工作站测试了渗氮层的耐蚀性能,并对其显微硬度和耐磨性进行了测试,研究了氨水浓度对38CrMoAl钢液相等离子体渗氮显微组织与性能的影响。结果表明:随着氨水浓度的增大,渗氮层中的白亮层厚度呈增加趋势,分布着针状的氮化物和细小碳化物的扩散层厚度和渗氮层最大显微硬度值呈先增加后降低的趋势;当氨水浓度为60%时,渗氮层厚度达160μm,其中扩散层为112μm,渗氮层硬度最高为1023 HV0.1,约是基体硬度的3.5倍;渗氮层主要以Fe_(2)N、Fe_(3)N相等为主;渗氮层的耐磨性能和耐腐蚀优于基体。

稀土对38CrMoAl钢离子渗氮层结构和性能的影响

研究了稀土对 38Cr Mo Al钢离子渗氮层微观结构和性能的影响。结果表明 :加稀土离子渗氮后 ,化合物层中γ 相的含量明显增加 ,且在距表面 0 .0 8mm扩散层处存在许多小位错环、位错和胞状亚结构 ;加稀土离子渗氮的表面硬度和普通离子渗氮相近 ,而耐磨性和耐热疲劳性优于普通离子渗氮 ,在渗层厚度增加的情况下 ,渗层脆性并不增加。

38CrMoAl钢离子渗氮微观结构的研究

为了研究 38CrMoAl钢渗氮层的微观结构和Al在钢中的作用 ,用X射线衍射对比分析了 38CrMoAl钢和 32Cr2MoVA钢。结果表明 ,38CrMoAl钢中Al的分布极不均匀 ,使ε相在各个微区的点阵常数不同 。

激光冲击次数对38CrMoAl钢渗氮耐磨损性能的影响

为提高38CrMoAl钢渗氮层质量和耐磨性能,提出了激光冲击处理增强渗氮的组合方法。利用球磨实验分析了不同激光冲击次数下渗氮的耐磨性能,采用SEM和XRD研究了激光不同冲击次数对38CrMoAl渗氮的微观组织和相成分的影响。结果表明随着冲击次数的增加,试样的比磨损率先降低后增加。从微观组织和相分析两个方面讨论了冲击次数对渗氮耐磨性能的影响机理激光冲击强化可促进渗氮的过程。在没有新相形成的条件下,随着激光冲击次数的增加,试样的表层形成的氮化物颗粒增大、数量增多,固溶强化和第二相强化作用增强,从而提高其耐磨性能。但当冲击次数继续增加,大量的氮化物沿晶界成网状分布时,就会降低38CrMoAl钢的耐磨性能。

激光冲击波增强38CrMoAl钢渗氮耐磨性能研究

为提高38CrMoAl钢渗氮层的质量和耐磨性能,提出并采用激光冲击增强渗氮的方法,进行了不同处理状态试样的磨损性能试验,采用XRD、SEM对试样微观组织进行分析,并探讨激光冲击增强渗氮的机理.试验结果表明:与渗氮相比,激光冲击波处理后渗氮试样的比磨损率为9.47×10-15m3/Nm,降低了50%,其表面显微硬度提高了12%;激光冲击波作用使表层材料产生高密度位错,甚至细化晶粒,从而在渗氮过程中增加了扩散通道,使更多的N原子间隙固溶到α-Fe中,对渗层起到了固溶强化的作用;形成的渗氮层微观组织致密,无缺陷,大量氮化物沿晶界高度弥散均匀分布,起到弥散强化的作用,从而提高了材料耐磨性能.

具有纳米结构表层的纯铁和38CrMoAl钢的渗氮(英文)

通过表面机械研磨技术 (SMAT) ,在纯铁和 38CrMoAl钢样品表面产生大量的塑性应变 ,致使其表层晶粒细化至纳米量级 .随后的气体渗氮实验表明 ,纳米纯铁和 38CrMoAl钢发生渗氮反应的温度大大低于传统粗晶材料 ( >5 0 0℃ ) ,分别降至约 30 0℃和 40 0℃ .这种低温渗氮过程不仅有利于降低渗氮工件的变形和能耗 ,也为选择性渗氮技术的实现提供了新途径 .

循环等离子渗氮工艺对38CrMoAl钢渗氮层组织和性能的影响

试验了38CrMoAl钢(%:0.35～0.42C、1.35～1.65Cr、0.15～0.25Mo、0.70～1.10Al)280 Pa 560℃.12 h常规渗氮和170 Pa 560℃3 h快冷至室温循环等离子渗氮对渗氮层组织、硬度、硬度梯度和耐磨性的影响。结果表明,循环等离子体渗氮工艺有利于表层ε相分解,更有利于氮渗入钢中γ′相;在获得相同的渗层表面硬度和硬度梯度下,循环等离子渗氮速度明显高于常规渗氮速度,并改善渗氮后钢的耐磨性。

渗氮温度对38CrMoAl钢真空感应渗氮层耐磨性能的影响

应用一种新型真空感应渗氮方法对38CrMoAl钢表面制备渗氮层,采用SEM、EDS、自动显微硬度测试、滑动干摩擦试验等测试方法探讨了渗氮温度对38CrMoAl钢渗氮层组织、硬度和耐磨性的影响规律。结果表明:渗氮层表面平整,白亮层、扩散层、基体之间过渡平缓;随着渗氮温度升高,扩散层厚度、渗层硬度、耐磨性均呈现先增加后降低趋势;渗氮温度为560℃时,渗层厚度达到最高值180μm,渗层硬度达到最高值1250 HV0.025;渗氮温度560℃、590℃时的渗层试样在摩擦试验过程中仅有轻微的磨粒磨损,耐磨性能最佳。

38CrMoAl钢负压感应快速渗氮工艺及性能

利用自主研制的真空感应渗氮装置在38CrMoAl钢表面制备渗氮层,探讨渗氮压力对渗氮层组织与性能的影响,并采用SEM、自动显微硬度测试、滑动干摩擦及电化学极化试验等分析了渗氮硬化层的显微组织、硬度、耐磨性与耐蚀性。结果表明:经渗氮处理后的试样表层平整,白亮层、扩散层、基体之间过渡平缓。随着渗氮压力的上升,渗层厚度增加,渗层硬度、耐磨性先提高后下降,-30 kPa时表面硬度达到1200 HV0.025,耐磨性提高约5倍。

38CrMoAl钢中粒状贝氏体对渗氮层组织和性能的影响

着重研究了38CrMoAlA钢中粒状贝氏体对渗氮层组织和性能的影响,指出,粒状贝氏体的存在会使氮化层表面形成脆性针状氮化物,导致渗层表面发生剥落。而晶粒细化会使脆性改善,同时使渗层的硬度梯度更加平缓。

稀土元素对38CrMoAl钢离子渗氮层组织结构的影响

经离子渗氮处理的工件具有高的耐磨性和优良的抗疲劳性能,广泛应用于工业生产中。但其渗氮周期长是一大弱点。为了缩短离子渗氮周期,曾采用稀土催渗方法,进行了离子渗氮试验研究,取得了明显效果。本文用 X 射线衍射分析,电镜显微观察等方法,进一步研究稀土元素对离子渗氮层组织结构的影响。1 试验方法选用38CrMoAl 钢进行调质处理,得到回火索氏体组织。将其机加工成金相试样。

混合稀土对38CrMoAlA钢气体渗氮的影响

为了克服普通渗氮速度慢、周期长、渗氮层薄且脆性较大的缺点,研究了La、Ce、Pr、Nd混合稀土对38CrMoAlA钢的气体渗氮行为的影响,并对钢渗氮处理过程中的稀土催渗机理进行了探讨。研究发现:稀土能明显提高38CrMoAlA钢表面及近表面的硬度,而且稀土的作用在高温渗氮条件下比在低温渗氮条件下更明显,分析认为这是由于在稀土周围形成了氮原子气团造成的;但稀土的加入略减小了渗层厚度,这是由以稀土原子为中心的间隙原子气团的"土坝效应"造成的。

38CrMoAlA钢机床导轨的渗氮工艺

为了提高导轨的耐磨性和方便维修,对38CrMoAlA钢制导轨进行渗氮热处理。结果可使导轨在氮化后获得足够的硬化深度、表面硬度和心部强度。

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。