离子氮化时间对DC53钢显微组织和性能的影响

采用金相分析、X射线衍射分析、显微硬度测量研究了离子氮化时间对DC53钢显微组织和性能的影响,得出了制备高硬度耐磨氮化层的合适离子氮化时间。结果表明:在离子氮化处理的DC53钢表层获得由ε相(Fe3N)、γ’相(Fe4N)和少量α-Fe相组成的均匀的氮化层。随离子氮化时间延长,ε相(Fe3N)的衍射峰逐渐降低,而γ’相(Fe4N)衍射峰呈逐渐升高的趋势,α-Fe相衍射峰逐渐降低。氮化层厚度的平方值随离子氮化时间的延长呈线性增加,且氮化层硬度不断升高。从表面到基体深度的增加,氮化层呈理想的硬度梯度分布,离子氮化在DC53钢表面形成的均匀氮化层使DC53钢硬度显著提高。

强磁场下冷却速度对Fe-0.36C合金铁素体转变的影响

分别在无磁场和12 T强磁场条件下,研究了冷却速度对高纯Fe-0.36C合金铁素体转变的影响。结果表明:12 T强磁场显著抑制针片状先共析魏氏组织铁素体的形成,并演变为沿磁场方向形成伸长且呈链状排列的先共析铁素体形貌,但随退火冷却速度的提高,针片状魏氏组织铁素体含量呈不断增加的趋势。这是由于强磁场引起的两相自由能的改变与界面能和弹性应变能共同作用所致。

搅拌摩擦加工1060纯铝的离子氮化研究

对经表面搅拌摩擦加工的1060纯铝进行不同温度下12h的离子氮化,通过金相分析、显微硬度测量和XRD检测,研究试样表层显微组织和性能的演变规律。结果表明:随离子氮化温度升高,试样不断发生再结晶晶粒长大。180℃离子氮化试样表面检测到较弱的AIN衍射峰,这是由于较低温度下试样未发生再结晶,搅拌摩擦加工形成的缺陷所造成的"快速扩散通道"作用促进离子氮化所致。300℃离子氮化试样表面未检测到AIN衍射峰,这是由于再结晶使"快速扩散通道"作用消失所致。450℃离子氮化试样表面检测到AIN衍射峰,这是由于高温下N离子扩散速度显著增大所致。最终导致试样显微硬度呈先降低后升高的趋势。

6082-T6/7075-T6异种铝合金搅拌摩擦焊接接头的疲劳性能研究

为提高异种高强度铝合金焊接接头在复杂交变载荷作用下的服役可靠性,采用疲劳极限测量、疲劳断口形貌分析、金相分析和显微硬度测试等方法,研究了6 mm厚的6082-T6/7075-T6异种铝合金搅拌摩擦焊接接头疲劳性能及疲劳断裂的影响因素。结果表明,1200 r/min、80 mm/min条件下,焊接接头疲劳极限为107.5 MPa。110 MPa疲劳载荷下,疲劳裂纹起源于前进侧(6082-T6)的焊核区与热机械影响区(TMAZ)交界位置的试样棱边尖角附近。这是由于焊接热循环导致β"相转变为β′相并粗化形成软化区、试样表面存在脆性第二相、2种材料在焊核区与热机械影响区交界处混合不均匀引起的应力集中,以及试样棱边尖角引起的应力集中等几种因素共同叠加作用所致。

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。

氮化时间对W9Mo3Cr4V钢离子氮化层显微组织和性能的影响

对W9Mo3Cr4V钢在520℃下进行不同氮化时间的离子氮化处理,并采用金相分析、显微硬度测试和X射线衍射分析等方法,研究了氮化时间对离子氮化层显微组织（氮化层相组成和氮化层厚度）和性能（硬度、硬度梯度分布等）的影响。结果表明：氮化层主要由ε相（Fe_3N）和γ＇相（Fe_4N）组成。随离子氮化时间的延长,ε相（Fe_3N）衍射强度逐渐降低,而γ＇相（Fe_4N）的衍射强度呈逐渐升高的趋势,且氮化层的厚度、显微硬度不断增加。氮化层均呈理想的硬度梯度分布。

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。