利用真空氮化炉制备六方氮化硼粉体工艺研究与表征

本研究用一种操作简单、适合规模化、低成本的方法制备六方氮化硼粉末。研究了硼、氮元素的物质的量比值,烧成制度,助熔剂的添加量对产物物相成份和颗粒形貌的影响,并对酸洗和碱洗对产物中杂质的去除效果进行了比较。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对制备的产物样品进行了分析表征,发现用该工艺制得的六方氮化硼纯度可达95.6%,去杂后纯度可达99%以上,晶粒直径约为0.2～0.5μm,厚度在60～70nm,晶粒尺寸比较均匀。

基于ANSYS-APDL的真空氮化炉体结构优化设计

真空氮化炉体中炉壳的设计壁厚主要涉及到工作温度、真空度和炉膛尺寸等工艺要求。为了安全起见,按照传统的经验设计方法,工程中通常采用超厚壁炉体,这样不仅导致了材料的浪费,更重要的是会造成真空氮化炉热效率极低的现象(通常热效率<37%)。针对真空氮化炉体设计工艺参数是变量的问题,利用ANSYS及其参数化语言对炉体结构进行优化设计。通过研究构建了真空氮化炉体相关尺寸的优化序列及曲线,与传统经验公式计算结果相比,其用材减少了13%,热效率显著提高。

脉冲真空氮化油管钢的耐蚀性测试研究

通过电化学测试方法研究了脉冲真空渗氮防腐层及裸样的抗腐蚀性能。结果表明,氮化层试样的抗腐蚀性明显优于裸样:线性极化的试验数据表明了氮化层试样的腐蚀电流密度远小于裸样的腐蚀电流密度,腐蚀速率低于裸样;从极化曲线上看,尽管渗氮层和裸样两种试样的自腐蚀电位相近,但是极化曲线形状有很大的不同,氮化层试样在阳极极化过程中出现了较为明显的钝化区,减缓了腐蚀电流密度;同时,通过腐蚀失重的试验也进一步表明氮化层试样的耐蚀性优于裸样。在油田的试用效果表明,这种氮化层可使防腐性能提高4～5倍,而成本增加20 %～25 %。

6063铝合金真空氮化膜抗盐雾腐蚀性能研究

采用真空渗氮法对6063铝合金进行氮化处理,并对原样和氮化样进行铜加速盐雾腐蚀。采用腐蚀质量损失和最大腐蚀坑深来分析实验组与对照组试样在盐雾环境中的腐蚀情况,并结合扫描电镜(SEM)和电化学极化曲线法对6063铝合金的腐蚀行为进行研究。结果表明:真空氮化提高了6063铝合金的抗腐蚀性,并且在本试验条件下,500和540℃氮化的样品具有最优的综合耐蚀性。

真空氮化温度对7075铝合金耐蚀性的影响

在480～540℃范围内对7075铝合金进行真空氮化处理。采用铜加速乙酸盐雾腐蚀试验对处理前后的铝合金进行加速腐蚀,以失重法和最大蚀坑深度法,对比分析氮化样与原样在盐雾环境中的腐蚀情况。利用宏观照片、扫描电镜(SEM)和电化学极化曲线法,对渗氮层腐蚀行为进行分析研究。结果表明:真空氮化处理提高了7075铝合金的抗蚀性能,500℃处理的试样氮化层耐蚀性最好。

真空氮化时间对38CrMoAlA钢耐蚀性能的影响

本文研究了38CrMoAlA钢经不同时间真空氮化处理后的耐蚀性能。采用光学显微镜及能谱线扫描分析渗氮层的微观形貌和元素分布情况,再利用盐雾腐蚀试验对真空氮化处理前后的试样进行加速腐蚀,并对盐雾腐蚀结果进行定量分析。结果表明,真空氮化处理可明显提高材料的耐腐蚀性能,38CrMoAlA钢耐蚀性能随氮化时间的增加先增加后降低,经8h渗氮处理后的试样性能最佳。

2024铝合金真空氮化膜耐蚀性能研究

在不同温度下,对2024铝合金进行真空氮化处理,再对处理后的铝合金及其对比组试样进行铜加速乙酸盐雾腐蚀试验,以腐蚀失重和最大蚀坑深度表征分析氮化样与原样在盐雾环境中的腐蚀情况。利用电化学极化曲线分析渗氮层的腐蚀行为。结果表明:真空氮化处理能提高2024铝合金的耐腐蚀性能,540℃氮化处理的试样腐蚀失重仅为原样的1/3,而最大蚀坑更是只有原样的约1/5。综合而言,540℃处理的2024合金耐蚀性最好。

真空氮化在摇架手柄模上的应用

用Cr12MoV钢制造的摇架手柄成型模具,在970±10℃淬火、160～180℃回火二次的基础上,再进行真空脉冲氮化,由正交试验确定出最佳的直空氮化工艺参数;当氮化温度为510℃、氮化时间为5h、炉压7～53kPa、通氨量为70L/h时,渗层表面硬度、深度、耐磨性、抗咬合性等均获得满意的结果,使摇架手柄模寿命提高25倍左右。

模具真空氮化及预先热处理的工艺研究

本文研究预先热处理对真空氮化工艺的影响，并通过氮化层硬度、深度、组织的变化，探讨了真空氮化工艺参数影响规律，得出提高模具使用寿命的真空氮化优化工艺。

模具真空氮化及预先热处理的工艺研究

一、引言模具的使用寿命是保证和提高企业经济效益的关键之一,热处理是影响模具使用寿命最重要的内在因素之一。在模具整体热处理工艺技术已成熟的基础上。

TA2钛合金真空脉冲气体氮化层的性能

为了进一步提高钛合金表面改性层的质量,采用真空脉冲气体氮化法在不同温度下对工业纯钛TA2进行氮化处理。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、硬度仪、摩擦磨损试验及极化曲线分析了氮化层的组织结构、耐磨性能、耐腐蚀性能和表面硬度梯度等,研究了氮化温度对氮化层性能的影响。结果表明:TA2钛合金经过不同温度氮化处理后,其表面主要形成Ti N_(0.3)相;氮化层厚度和表面硬度都随温度的升高而增加,当温度升高到900℃时,氮化层厚度达60μm,表面硬度达750 HV,耐磨性及耐蚀性较基材大幅提高,磨损速率由基材的0.277 8 mg/(h·cm^2)减小至0.000 4 mg/(h·cm^2),腐蚀速率降低了2个数量级;800~900℃温度范围内,氮化温度对氮化层的耐腐蚀性能影响不大,但是温度的升高使得表面组织变得粗大,同时脆性有所增加。

新型真空氮化热处理炉的节能效益研究

一、前言众所周知,真空热处理炉由于加热时间短和气体消耗少之故,而有显著节能效果。有资料介绍,采用真空渗碳法可以节约总耗能的30%。特别是真空氮化,由于加热温度低(520～590℃),工艺周期短,表面强化效果好,更能取到明显的节能效果。我们研制成功的 ZD 型真空氮化热处理炉,是一种适于中小厂家、大专院校。

真空离子氮化工艺在38CrMoAIA缸套生产中的应用

应用真空离子氮化代替传统的气体氮化工艺,对38Cr Mo AIA缸套进行氮化处理。通过对缸套试样实验结果分析,氮化后的表面硬度、梯度硬度、脆性等级、氮化深度、尺寸变化均达到缸套的技术要求。针对试验中重要环节,提出了氮化过程中需要注意的几个问题。真空离子氮化由于工艺成熟、氮化效果好可以应用于批量生产。

真空软氮化提高模具寿命的研究

本文探讨了真空软氮化工艺参数对渗层特性的影响,并与气体软氮化、真空氮化进行了比较。通过离子探针、扫描电镜、波谱仪、声发射等对渗层C·N含量及分布、相结构、应力状态、抗咬合、脆性等进行测试。表明真空软氮化新工艺、具有渗速快、脆性小、变形小、节能、耐磨性和抗咬合性能好等特点。该工艺用于标准件十字槽冲头和六方下冲,寿命均达到30多万件,提高寿命10多倍,技术经济效益极为显著。

真空氮碳共渗工艺对不同钢种组织与性能的影响

采用光学显微分析、XRD衍射分析、氮化层深和硬度测试等检测方法,研究了真空氮碳共渗温度、时间对氮化后不同钢试样性能的影响规律。结果表明:为了保证真空氮化后零部件的最佳使用性能,真空氮化的氮碳共渗温度应控制在550℃左右,保温时间在3~5 h为宜。NH3流量应控制在3.8~4.8 m^(3)/h,可根据装炉量、氮化阶段及实测的氨分解率量进行适当调整。

压力对7075铝合金真空渗氮层耐蚀性的影响

对7075铝合金在不同压力下进行真空氮化处理,再对7075铝合金及其氮化样进行铜加乙酸盐雾腐蚀试验,采用失重法和最大腐蚀深度对比分析氮化样与原始样在盐雾环境中的腐蚀情况。通过宏观照片、扫描电镜(SEM)和电化学极化曲线法对渗氮层的腐蚀行为进行了分析研究。结果表明:真空氮化处理提高了7075铝合金的抗均匀腐蚀性能和抗点蚀能力,0.06 MPa时真空氮化层耐蚀性最好。

加热源对38CrMoAl钢氮化层组织及性能的影响

目的研究电磁感应加热、等离子轰击以及电阻热效应在氮化过程中对氮化层组织性能的影响规律。方法通过电磁感应真空脉冲氮化、等离子氮化以及真空氮化技术,对38CrMoAl钢进行氮化处理,并利用光学显微镜、SEM、X射线衍射仪、电子背散射衍射、自动显微硬度仪等仪器,对氮化层的微观形貌、相成分、晶体形态、硬度梯度等进行测试分析。结果 38CrMoAl钢经三种方式分别氮化后,氮化层主要为Fe2N、Fe3N相结构,晶粒以0.5~2.5μm的小尺寸晶粒为主,取向差以小于5°的取向差为主。电磁感应加热容易导致氮化层中白亮层较厚,ε相含氮量高,表面硬度达到1200HV0.5,但过渡层的界面不平整。等离子轰击下的氮离子扩散能力相对较强,致使38CrMoAl钢氮化层厚度高达240μm,0.5~2.5μm的小晶粒和小于5°的取向差分布分别为81%、73%。电阻加热的真空氮化,氮化层厚度仅为90μm,氮化层小尺寸晶粒和小角度取向差的分布分别为76.4%和71.9%。结论在氮化过程中,电磁感应加热集肤效应有助于氮化层获得高氮含量和较高表面硬度。等离子轰击能加强氮原子扩散和细化晶粒组织,获得优良的组织及性能。而电阻加热方式不能提供能量集中的反应环境,氮化效率和氮化层性能均弱于前两者。