双相不锈钢15Cr-7.5Mn-2.6Mo的固溶渗氮工艺研究

采用正交实验法研究了 15Cr 7 5Mn 2 6Mo双相不锈钢的固溶渗氮工艺。结果表明 :在压力0 15MPa的高纯N2 气氛中 ,10 5 0℃× 2h +115 0℃× 3h +10 5 0℃× 2h +115 0℃× 4h工艺为最佳工艺 ,按此工艺 ,可获得 1 6 2mm以高氮奥氏体为主的表层。方差分析表明 :渗剂种类对固溶渗氮影响特别显著 ,炉内压力与工艺的影响显著。X射线衍射分析证实固溶渗氮后缓冷试样表层主要物相为 :氮奥氏体、CrN、Fe3O4 和少量氮铁素体 ;固溶渗氮 +固溶处理试样表层为单相氮奥氏体。这说明固溶渗氮是氮在奥氏体的纯扩散过程 ,测得PN2 =0 15MPa、10 5 0～ 12 0 0℃条件下的氮的扩散激活能Q =186 6kJ

不锈钢固溶渗氮工艺与技术的研究进展

从固溶渗氮的理论、工艺与技术的发展及应用等几个方面,综述了不锈钢固溶渗氮工艺与技术的研究进展及应用现状,并讨论了该项技术今后的发展趋势。

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的真空固溶渗氮处理

为了提高表面硬度和耐磨性,对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行真空固溶渗氮处理。采用金相显微镜,X射线衍射仪、显微硬度计和耐磨试验机分析了渗氮层的组织与性能。结果表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢经1 050℃真空固溶渗氮8 h后,获得了由γ′-Fe4N、Cr N及含氮奥氏体组成的渗氮层;渗氮层组织致密,表面硬度为900~950 HV,有效渗层深度200μm以上;合金耐磨性得到改善,磨损失重仅为基体合金的1/26。

奥氏体不锈钢固溶渗氮研究

对304和904 L两种奥氏体不锈钢进行了固溶渗氮研究.用电子探针测定了渗氮层的氮浓度分布,用扫描电子显微镜观察了试样渗层的显微组织,用显微硬度计测量了表面至心部的显微硬度,用X射线衍射仪分析了渗氮层的物相组成,对试样在1 mol/L的稀硫酸溶液中的耐蚀性进行了阳极极化曲线分析.结果表明:显微硬度随表面至心部距离的增加而降低.固溶渗氮水冷试样表面的物相为单相奥氏体,炉冷试样的表面物相除高氮奥氏体外,还出现了CrN.渗氮后的试样在1 mol/L稀硫酸溶液中的耐蚀性优于未氮化试样.

不锈钢固溶渗氮

在1100～1150℃温度下,104～3×105Pa气压的氮气中,对不锈钢进行表面强化处理的新工艺固溶渗氮可保持不锈钢的耐腐蚀性,渗碳层深达到2.5mm,对低碳马氏体不锈钢在临界冷速下淬火,得到高硬度马氏体表面层(约0.5%N);对奥氏体不锈钢或复相不锈钢进行淬火得到高强度的奥氏体表面层(达到0.9%N).本文讨论了在工业炉中固溶渗氮的理论背景、显微组织分析、实用性和得出的结果.

304奥氏体不锈钢固溶渗氮的研究

在氮气中对304奥氏体不锈钢进行固溶渗氮,用电子探针测定了渗氮层的氮浓度分布,用扫描电子显微镜观察了渗氮层的金相组织。结果表明,固溶渗氮可以使304奥氏体不锈钢获得高氮奥氏体层;表面氮浓度随渗氮温度的升高和氮气压力的增大而增加,渗氮层深度随渗氮温度的升高和保温时间的延长而增加;渗氮后空冷和水冷时氮为固溶状态,炉冷时会析出氮化物。

固溶渗氮处理及含氮马氏体

本文给出了固溶渗氮处理的定义，综述了固溶渗氮处理和含氮马氏体的研究现状。包括含氮马氏体化处理；无化合物层奥氏体氮碳共渗；高氮表面处理；高温渗氮和低温淬火表面扩散渗氮处理等新工艺的特点和用途。

固溶渗氮对Cr18Mn21Mo2.5钢组织及性能的影响

目的提高Cr18Mn21Mo2.5钢的耐蚀性和耐磨性。方法使用中频感应炉炼制9种正交设计固溶渗氮用钢,通过正交试验的极差分析得出渗氮效率最高的实验用钢(Cr18Mn21Mo2.5钢),采用高纯氮气在常压下对其进行固溶渗氮处理,同时对渗层的耐蚀性和耐磨性进行测试及机理分析。利用光学显微镜和XRD研究了Cr18Mn21Mo2.5钢及其渗氮层的显微组织及相组成,采用显微硬度测试仪对固溶渗氮后Cr18Mn21Mo2.5钢的硬度分布进行表征,采用电化学工作站及高速载流试验机进行耐蚀性及耐磨性研究。结果在优化成分后炼制的Cr18Mn21Mo2.5钢具有良好的强度及韧性,对其在1200℃下固溶渗氮24 h可以制备出厚度高达1.4 mm的单一奥氏体渗层。渗氮后腐蚀电位提高,腐蚀电流降低。相比于未渗氮试样,渗氮(1200℃,24 h)后试样的阻抗弧半径由2500Ω增大到8000Ω,摩擦系数由0.33降低到0.28,磨损量从15.5 mg降低到8.7 mg。渗氮后Cr18Mn21Mo2.5钢的耐蚀性及耐磨性明显提高。结论固溶渗氮后,N固溶到奥氏体晶格间隙中,固溶态的N促进钝化膜再构,同时N的固溶强化使材料表面硬度提高,渗氮层N含量的提高和渗层厚度的增加均有利于提高耐蚀性和耐磨性。

固溶渗氮Cr18Mn21钢的耐蚀性研究

采用高纯氮气,在常压下对Cr18Mn21钢进行固溶渗氮处理,研究了固溶渗氮工艺对渗氮层显微组织、厚度、硬度及耐蚀性的影响。利用XRD和光学显微镜研究了Cr18Mn21钢渗氮层相组成及显微组织;利用显微硬度测试仪和电化学工作站测试了Cr18Mn21钢渗氮层的硬度分布和耐腐蚀性。

304不锈钢渗铬固溶渗氮复合处理工艺研究

研究了304奥氏体不锈钢经渗铬固溶渗氮复合处理后,复合渗层的金相组织、相结构、渗层硬度、渗层脆性、力学性能、渗层深度、铬浓度分布。结果表明,304奥氏体不锈钢经渗铬固溶渗氮复合处理后可获得性能优良的复合渗层,且耐磨、耐腐蚀。

固溶渗氮温度对16Cr25N不锈钢组织性能的影响

采用高温固溶渗氮工艺在自主设计研制的高温高真空渗氮炉中对16Cr25N铁素体不锈钢进行渗氮处理,通过X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、金相显微镜、显微硬度计和氧氮分析仪分析了渗氮层的组织和性能。结果表明,在铁素体不锈钢表面形成了1 mm以上厚度的奥氏体渗氮层,单边渗氮层最大厚度超过2 mm,渗氮层氮含量最大达到1.502%,原始材料的铁素体组织已转变为奥氏体组织,相当于得到了高氮无镍不锈钢。相比于原始样品,渗氮处理后样品硬度大幅提升,达到320 HV0.5。通过渗层深度计算了16Cr25N不锈钢固溶渗氮时氮的扩散激活能,在氮气压力0.3 MPa、保温时间24 h、渗氮温度1200℃下,扩散激活能为176 kJ/mol。利用渗层硬度和扩散理论建立了16Cr25N铁素体不锈钢高温固溶渗氮层的氮含量模型,具有一定的指导作用。

Cr15Mn18Mo2.5Nb双相钢固溶渗氮动力学

采用管式气氛炉,在1100~1200℃、N2气压强为0.1 MPa、渗氮时间为8~24 h的工艺条件下,对Cr15Mn18Mo2.5Nb双相钢进行固溶渗氮处理。采用光学显微镜、显微硬度仪和X-射线衍射仪对渗氮层显微组织、厚度及物相组成进行了测试和分析。研究结果表明:Cr15Mn18Mo2.5Nb双相钢固溶渗氮前为铁素体-奥氏体双相组织,渗氮后渗层组织转变为全部奥氏体组织。在1200℃,气氛压力为0.1 MPa、渗氮时间为24 h的工艺条件下渗氮最高硬度可达312 HV,渗层厚度最高达到1.45 mm。对Cr15Mn18Mo2.5Nb钢固溶渗氮结果进行扩散动力学研究,结果表明在上述工艺条件下其固溶渗氮扩散激活能为101.54 kJ/mol。

固溶渗氮与盐浴渗铬复合处理渗层的组织与性能

研究了45钢氯系盐浴渗铬工艺与固溶渗氮预处理对盐浴渗铬试样耐蚀性的影响。结果表明,采用CaCl2-NaCl-NaF为基盐,以铬粉、铬盐和铬的氧化物为供铬剂,经850℃×6 h盐浴渗铬,可在试样表面获得20～30 mm厚的致密渗铬层。表层硬度1400～1700 HV0.3,渗铬样表层铬浓度为65%～90%。X射线衍射分析表明渗铬表层主要由Cr-Fe固溶体、铬的碳化物和少量氧化物组成。阳极极化曲线的测定分析表明,所有盐浴渗铬试样的耐蚀性普遍优于304不锈钢。其中固溶渗氮＋盐浴渗铬复合处理试样的渗层钝化电流为（3.2～5.3）×10^-5mA/cm^2,远低于不锈钢和单一盐浴渗铬试样。

利用固溶渗氮生产的强度梯度钢薄板的机械性能

为了生产整个厚度方向强度连续变化的薄钢板，我们对316L不锈钢进行了㈨溶渗氮和真空退火处理。我们通过这些处理生产了三种类型的强度梯度薄钢板，各种薄钢板的硬度分布反应了小同的鲺浓度。为了论证强度梯度的影响，我们研究了所生产钢薄板的机械性能。拉伸试验和弯曲试验的结果表明，强度梯度薄钢板的单轴拉伸变形行为一点也不受强度梯度的影响，然而，它受半均氮禽址的控制，而薄板的弯曲变形行为主要受厚度方向的强度梯度的制约。

利用NH3固溶渗氮来制造超高氮奥氏体不锈钢

1 前言 在不锈钢中添加氮不仅对力学性能而且对耐腐蚀性具有重大影响。不锈钢的氮合金化处理有许多好处。①通过添加氮，在不降低韧性的情况下，钢的强度明显增加。②在固溶强化方面，氮的效果比碳强得多。③氮还是一种高效奥氏体稳定元素，因此，可降低奥氏体稳定化处理所需的镍含量。④在不锈钢中加入氮可以改进耐腐蚀性能，特别是可以改进耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能。

应用N.M.处理消除表层过共析碳化物疵病

过共析钢过高的含碳量常带来碳化物粗大和网状带状偏析。传统的高温正火工艺不但能耗高,有时效果也不理想。而结合淬火加热进行固溶渗氮,利用氮强烈扩大奥氏体区、降低A1和Acm点的原理,促使表层碳化物溶入奥氏体内,淬火后得到高硬度的含氮马氏体和适量残留奥氏体。随着碳化物的溶解,各种碳化物疵病基本或完全消除。与传统工艺相比本工艺有极大节能效果。文中对含氮马氏体化(N.M.)处理给出明确定义,并介绍了N.M.处理消除剪毛机刀片碳化物疵病和改善某宇航零件与军工齿轮碳氮共渗层组织的应用效果。

在亚稳定奥氏体不锈钢中通过形成稳定的奥氏体层来抑制氢脆

将溶渗氮的方法应用到亚稳定奥氏体不锈钢板（铁-18铬-8镍合金）上，以稳定钢板表面附近的奥氏体。冷轧后，钢材内部的奥氏体几乎完全转变成马氏体，但表面稳定奥氏体仍然保持不变。引起内部变形的马氏体有助于钢材保持高强度，表面稳定的奥氏体层在防止氢元素渗透方面起到重要作用。其结果是，冷轧试样的耐氢脆特性得到了显著改善。

Wear resistance of TC4 by deformation accelerated plasma nitriding at 400 °C

An integrated low temperature nitriding process for TC4（Ti6Al4V） has been developed and the effect on wear resistance has been investigated. Through the process of solid solution strengthening—cold deformation—nitriding at 400℃, the TC4 alloy is nitrided on surface and dispersion strengthened in bulk at the same time. The white nitriding layer is formed after some time of nitriding. The nitriding speed increases with the deformation degree. The construction was investigated by XRD and the nitride is Ti3N（2-X）. The wear test was carried out and results exhibit that the nitrided samples have better wear resistance.

激光熔覆含氮奥氏体不锈钢层的组织与性能

为了获得综合性能优良的含氮奥氏体不锈钢激光熔覆层,以经过超高纯氮气处理的固溶渗氮AISI304粉末为原料,采用激光熔覆技术制备了不同氮含量的奥氏体不锈钢熔覆层,并对熔覆层的组织和性能进行了研究。研究结果表明:在激光熔覆过程中存在氮的析出,熔覆层中存在气孔;随着粉末中的氮含量增加,熔覆层中的氮含量逐渐增加,孔隙率先增大后减小,强度明显提高,但断后伸长率逐渐下降。对于采用氮质量分数为0.41%的粉末制备的熔覆层,其氮的质量分数为0.25%,抗拉强度为(856±20) MPa,屈服强度为(747±15) MPa,断后伸长率为(22±3)%,平均显微硬度为280.68 HV0.2;对于采用氮质量分数为0.16%的粉末制备的熔覆层,其自腐蚀电位为0.0777 V,腐蚀速率为1.6198×10-5 g/(m2·h),均远优于AISI304熔覆层。