渗氮
- 钛催渗低温离子渗氮对304不锈钢组织性能的影响
*钛催渗低温离子渗氮对304不锈钢组织性能的影响李润涛1a,b，孙斐1a,3，汪丹丹1a,b，魏坤霞1a,2，杨卫民1a,c，胡静1a,b,2*（1.常州大学 a.江苏省材料表面科学与技术重点实验室 b.材料科学与工程国家级实验教学示范中心，江苏 常州 213164；2.常州大学 怀德学院，江苏 靖江 214500；3.常州工业职业技术学院 现代装备制造学院，江苏 常州 213164）在保障304奥氏体不锈钢良好耐蚀性前提下，研发显著改善表层硬度及耐磨性的
表面技术 2023年10期2023-11-06
- TC4钛合金的机械-化学复合强化及耐磨性
处理方式有等离子渗氮[7-8]、激光气体渗氮[9]、真空渗氮[10-12]、机械研磨[13]、表面渗氧强化[14]等,采用这些表面强化方式,能够有效地改善和提高钛合金的表面强度,扩展其应用范围。元云岗等[15]利用等离子渗氮技术提升TC4钛合金的耐磨性并探究最优渗氮温度,发现TC4钛合金在900 ℃渗氮后表面显微硬度是基体的4倍,低温渗氮处理的试样其承载能力低于高温渗氮处理的试样,与原始TC4钛合金相比,渗氮处理后的试样磨损体积明显降低,耐磨性显著提高。王
金属热处理 2023年9期2023-10-10
- 25Cr3MoA钢齿轮的三段法渗氮工艺
5Cr3MoA钢渗氮处理后,表面硬度高,渗氮层脆性小,是齿轮类、花键类零件的首选材料[1]。我厂设计的齿轮内部带有花键,渗氮层要求0.31～0.41 mm,加工难度大,前期零件只能整体外协。但是外协加工的齿轮生产周期长,性能不稳定,多次出现运转后齿部断裂的情况。经权威机构失效分析后得出,发生断裂的原因是由于齿部、花键处显微组织已达8级,已不符合HB 5022—1994《航空钢制件渗氮、碳氮共渗金相组织检验标准》三类渗氮件(HB 5022ⅢN)显微组织1～5
金属热处理 2023年6期2023-07-26
- 亚温淬火对40Cr钢渗氮层组织与性能的影响
零件[1-2]。渗氮处理可以提高40Cr钢工件的表面硬度、耐磨性、耐蚀性和疲劳强度[3-4],但常规的渗氮零件存在脆性大等不足[5]。亚温淬火是指将亚共析钢加热到 α+γ两相区内的某一温度,并保温一段时间后淬火的一种热处理工艺[6]。亚温淬火可显著提高钢的冲击韧性,降低脆性转化温度,并抑制高温回火脆性[7-8]。亚温淬火+高温回火(即亚温处理)能够使材料获得良好的强韧性匹配,但是将亚温处理作为渗氮工艺预处理的应用较少。本文研究了亚温处理对40Cr钢渗氮层组
热处理技术与装备 2023年2期2023-05-06
- 表面粗糙度对38CrMoAl钢渗氮层组织和性能的影响
钢是一种中碳合金渗氮钢，具有优良的渗氮性能，且渗氮层耐磨、耐蚀、疲劳强度高，以及综合力学性能优良等特点，该钢材在国防、航空航天及民用领域应用广泛，常被用来制备分油盘、柱塞、阀门、齿轮、镗杆及主轴等零部件。为获得理想的渗氮零部件综合性能，国内外诸多学者均进行了很多研究。刘豪等[1]研究了温度及时间对38CrMoAl钢奥氏体晶粒长大行为的影响并建立Sellars模型来验证其准确性。杨小军等[2]测定了38CrMoAl钢的连续冷却相变曲线，得出不同相变温度和冷却
金属加工(热加工) 2023年3期2023-03-17
- 4Cr14Ni14W2Mo钢零件晶间及表面残余应力对渗氮层剥落的影响
体型热强钢，表面渗氮后，具有高的耐磨损、抗摩擦、耐疲劳等性能，因此广泛应用于航空工业的精密偶件[1-3]。但是，在4Cr14Ni14W2Mo钢零件渗氮出炉时，常出现剥落现象，造成大量零件报废，严重影响正常生产，并造成经济损失。高铬奥氏体不锈钢在600～800℃渗氮时，将沿晶界形成大量的氮化物，并可能导致沿晶开裂，造成渗氮层剥落[2]。针对此情况，本文选取4Cr14Ni14W2Mo钢节流嘴零件，研究分析零件渗氮前的相关工艺以及渗氮工艺对渗氮层剥落的影响，探讨
金属加工(热加工) 2023年2期2023-02-27
- 化学热处理工艺对UNIMAX钢渗氮层组织性能演变规律的影响
中，通常使用表面渗氮技术来进行表面改性，以此提高模具寿命。而离子渗氮技术相比于传统的气体渗氮、盐浴渗氮等技术，具有渗氮速度快、环境污染小、成本更低等优点，在工业中得到了越来越广泛地应用。在离子渗氮过程中，模具表面会形成渗氮层，它由最外层的化合物层以及内部较深的渗氮层组成。化合物层一般称为白亮层，主要由ε-Fe2,3N以及γ’-Fe4N组成，具有硬度高、脆性大的特点，在磨损初期可以提高表面耐磨性，但随着磨损进行，破碎后会加剧磨损进行[2]。所以，在离子渗氮过
当代化工研究 2022年20期2022-11-21
- 镗轴渗氮磨削后缺陷分析
司加工的镗床主轴渗氮后，在精磨时表面出现针状大小的“凹坑”。主轴材质为38CrMoAl钢，其加工路线为：粗加工→调质→半精加工→消除应力→磨削→渗氮→精加工。针对镗床主轴渗氮后，在精磨时表面出现的缺陷进行分析，并提出改进措施，避免后续再发生同样的缺陷。2 理化检测2.1 宏观观察在生产现场强灯光照射下，用肉眼观察磨削后的镗轴，可见表面有针眼状大小的黑色凹坑，分布不均匀。在缺陷处取样，直接在50倍金相显微镜下观察，缺陷特征如图1所示。图1 渗氮后磨削表面特征
金属加工(热加工) 2022年11期2022-11-18
- 短应力线轧机拉杆离子渗氮畸变控制
[3-5]。离子渗氮是现在使用最广泛的表面渗氮方式之一，和其他渗氮方式相比，具有渗速快、渗层性能优良、节能环保等优点，广泛用于钢铁制品的表面改性，可以有效地提高工件表面的耐磨、耐蚀、疲劳等性能[6-8]。由于离子渗氮在较低温度下进行(450～580 ℃)，不发生组织转变，渗后畸变小，一般作为工件加工最后一道工序。由于渗氮后表面硬度很高，导致加工困难，所以一旦发生畸变超差，矫正十分困难，将大大降低产品质量[9-11]。为了提高轧机的运行精度和平稳性，图纸技术
金属热处理 2022年10期2022-10-25
- 钒对Cr12Mo模具钢渗氮层及其摩擦学行为的影响
疲劳性能[5]。渗氮处理可以有效地提高模具钢的表面硬度、耐磨性、耐疲劳强度以及耐蚀性，渗氮处理是比较常用和经济的表面改性技术[6]。目前最常用的渗氮方法有固体渗氮、液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、超声波冷锻技术渗氮、真空脉冲渗氮等[7]。王振宁等[8]研究了(520±3) ℃×2 h低温盐浴氮碳共渗表面强化及钛催渗局部超强化复合处理，发现氮碳共渗过程中TiN沉积于工件表面，提高了工件表面硬度和韧性，同时又降低了氮势，可以对凸模表面达到整体强化和局部
金属热处理 2022年9期2022-10-21
- 不同渗氮时间下二段式真空渗氮后PCrNi3Mo钢表层的显微组织与性能
问题[3-4]。渗氮是钢铁常用的表面改性方法[5]。38CrMoAl钢经渗氮后表面具有较高的硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性，同时还具有一定的抗咬合、抗擦伤的能力[6-9]。韩国科研机构[10]曾经对Cr-Mo-V系钢火炮身管进行过渗氮处理，发现经过渗氮处理后，身管的耐烧蚀性能得到了提升。付航涛等[11]对25Cr3Mo2NiSiWVNb热作模具钢进行渗氮处理，与镀铬后小口径武器身管用30SiMn2MoVA钢性能进行对比，发现热作模具钢的耐磨性虽然较差，但是其
机械工程材料 2022年9期2022-10-19
- 轨道交通用拐臂复合气体渗氮处理工艺
臂的技术要求，在渗氮工艺的基础上，往渗氮气氛中添加微量的NO气体，对拐臂进行复合气体渗氮处理，分析了拐臂热处理后的微观组织，统计了拐臂复合气体渗氮处理后的变形情况。2 拐臂技术要求及热处理工艺分析本研究拐臂选用的材质为QT500，这是因为球墨铸铁具有优良的减振性能和润滑性能[6]，最终热处理工艺为渗氮处理[7-9]。拐臂零件形状及尺寸要求如图2所示。其中，拐臂下端的外圆直径尺寸和上端的内孔直径尺寸为装配尺寸，精度要求极高，渗氮处理后的白亮层厚度≥8μm。图
金属加工(热加工) 2022年9期2022-09-20
- 离子渗氮对304不锈钢组织和性能的影响
和耐腐蚀性。离子渗氮是一种很有效的表面强化手段，它通过渗入零件表层中的氮原子与合金材料中的某些原子结合形成硬度或强度很高的强化相从而使零件获得很高的耐磨性[1-5]。近年来，人们对不锈钢材料的离子渗氮处理也进行了不同程度的研究[6-14]，潘向南等[6]研究了表面纳米化对304不锈钢渗氮的影响，结果表明，表面纳米化既可以提高渗氮效率，又可以提高材料的硬度和耐磨性。吴梦泽、王亮和兰晔峰等[9,12-13]进行了低温离子渗氮对不锈钢硬度和耐磨性的研究，发现当渗
金属热处理 2022年8期2022-09-05
- 离子渗氮SDDM钢模具耐磨性的试验与数值研究
的最佳途径。离子渗氮能显著提升钢的耐磨性，且其温度低、工件畸变小、渗层组织可控，因而应用广泛[4]。Wang 等[5]通过控制渗氮层组织提高了H13钢的耐磨性；孙宇锋等[6]研究了渗氮时间和表面粗糙度对4Cr5Mo2V钢离子渗氮层高温磨损性能的影响；施渊吉等[7]指出，离子渗氮可使汽车法兰盘热锻模的使用寿命提高5.5倍；唐磊等[8]将离子渗氮应用于汽车板件热冲压模具后，模具寿命约提高了5倍。为了进一步提高汽车前轴热锻模的耐磨性，本文对前轴模具用SDDM钢进
上海金属 2022年4期2022-08-03
- 齿轮气体渗氮的常见问题及对策
141 序言气体渗氮与离子渗氮相比，具有操作简单、工艺可重复性高、设备结构和渗氮原理简单等优势，可以实现工艺过程的自动控制[1]，最突出的特点是渗氮温度和气氛均匀性较好。对于齿轮渗氮尤其是小模数齿轮，齿根与节圆的渗氮层深之差比离子渗氮小[2]。近年来，气体渗氮工艺的发展较快，如预先氧化催渗气体渗氮工艺和各种气体渗氮催渗等[3]，这些新工艺都不同程度地缩短了离子渗氮与气体渗氮间生产周期的差距。但是，在齿轮可控气氛渗氮过程中还应注意以下几个问题。2 气体渗氮前
金属加工(热加工) 2022年6期2022-07-12
- 某大修曲轴渗氮工艺研究
产时，有一支经过渗氮处理的34CrNi3MoA钢曲轴因轴颈辗瓦严重而需要修复[1]，其弯曲变形较严重，故修磨轴颈时的磨削量也有限制，会产生偏磨，轴颈上可能存在局部原有渗氮层未完全去除的现象。本文主要通过工艺试验，研究曲轴在局部残留渗氮层的情况下，经过重新渗氮后其表面硬度均匀性、渗氮层深度、渗氮组织及硬度是否能满足客户要求，并确定出适合曲轴的二次渗氮工艺参数。2 试验材料与方法2.1 试验材料采用经过调质处理的34CrNi3MoA钢曲轴试棒来制作渗氮试验用试
金属加工(热加工) 2022年5期2022-06-21
- 气体渗氮工艺新进展及在汽车零部件上的应用
011 序言气体渗氮就是向密封的炉罐中通入含氨气体，并加热到一定温度，使分解出的氮原子渗入到工件表层的热处理工艺。气体渗氮具有处理温度低、适用钢种多、强化效果显著，以及工件畸变小、耐磨、耐腐蚀及抗疲劳等优势。气体渗氮广泛应用于精密机械零件以及工模具制造等领域。对于热作模具还能提高其抗黏附、抗咬合性能，并能抵抗铝液对模具的熔损作用。虽然气体渗氮在生产上应用最早，但传统气体渗氮工艺容易产生疏松、多孔的化合物层，渗层脆性大，渗氮层深度较浅，基体的强度低于渗碳层，
金属加工(热加工) 2022年5期2022-06-21
- 20CrMnTi钢520℃不同气氛离子渗氮研究
0℃不同气氛离子渗氮研究郑云渊，由园*，韩廷杰，蒙百慧，洪霖，顾峰，李芮，刘东静（齐齐哈尔大学 材料科学与工程学院 黑龙江省聚合物基复合材料重点实验室，黑龙江 齐齐哈尔 161006）对20CrMnTi钢进行了520℃不同气氛等离子体渗氮处理。经氨氢和氨气离子渗氮8h后，增重分别为1.11mg/cm2和1.44mg/cm2，表面硬度分别为851.0HV0.05和835.0HV0.05。渗氮层由外层的“化合物层”和里层的“扩散层”组成。经氨氢和氨气离子渗氮后
齐齐哈尔大学学报（自然科学版） 2022年5期2022-06-16
- 经离子渗氮的SDCM钢热冲压模具的摩擦磨损行为
磨损后，通常进行渗氮处理以提高其表面硬度和耐磨性，从而仍可继续使用一段时间［9-12］。国内外在渗氮对模具钢耐磨性的影响方面进行了很多研究。Zhao等［13］研究了经离子渗氮的H13钢在不同温度的耐磨性，确定了其磨损机制。李春红等［14］发现，渗氮的718H模具钢的磨损机制为磨粒磨损而不是疲劳磨损。Leite等［8］研究了经脉冲等离子渗氮的H13钢的组织和磨损机制，结果表明磨损量与渗氮时间成反比。施渊吉等［15］基于Archard理论，采用有限元方法研究了
上海金属 2022年3期2022-06-01
- 滑块套内孔渗氮层深度不合格的分析与处理
触,内孔表面要求渗氮处理。滑块套结构如图1所示,壁厚为1.65 mm,为典型薄壁类零件,尺寸公差精度为0.025～0.16 mm,材料为合金结构钢,在渗氮及加工过程中容易产生变形,加工难度大。在某发动机参与功率试验后,分解发现1号缸对应的活塞部件异常磨损,3号缸对应的活塞部件轻微磨损。为了分析原因,将滑块套拆下,对滑块套的两个截面进行解剖,复测硬度和渗氮层深度,解剖及内孔检测位置如图2所示。滑块套图纸要求内孔渗氮层深度为0.2～0.3 mm,表面维氏硬度(
机械制造 2022年4期2022-05-10
- 复合化学热处理对G13Cr4Mo4Ni4V钢组织和硬度的影响
加稀土对其等离子渗氮等[9-10]。谷臣清等[11]发现碳氮共渗后G13Cr4Mo4Ni4V钢渗层组织较单纯渗碳的G13Cr4Mo4Ni4V钢渗层组织明显细化。刘金玲等[12]研究了不同氮氢比对G13Cr4Mo4Ni4V钢离子渗氮后表层硬度、渗氮层深度及渗氮层脉状组织的影响，发现随着氮氢比的增大，表层硬度升高，渗氮层厚度增加，但是降低氮氢比可以改善渗氮层的脉状组织。毕明龙等[13]研究了渗氮温度对G13Cr4Mo4Ni4V钢渗氮层厚度及残余应力的影响，发现
金属热处理 2022年4期2022-04-19
- T250钢离子渗氮后的组织和性能
、V等合金元素，渗氮过程比较困难。在低温下渗氮获得的渗氮层较浅，而提高渗氮温度又会产生过时效，降低基体性能。因此，马氏体时效不锈钢渗氮的最大的问题是在相对较低的温度范围实现相当深度的渗氮[3]。本文通过研究T250钢的离子渗氮工艺，实现离子渗氮与时效工艺的结合，从而获得高表面硬度和高基体强度的零件。1 试验材料及方法1.1 试验材料试验材料为T250钢，其化学成分如表1所示。表1 T250钢的化学成分(质量分数，%)1.2 试验方法用箱式电阻炉对原材料先进
金属热处理 2022年3期2022-04-09
- 固体渗氮C422钢的显微结构及其缺口敏感性
国宏，汤文明固体渗氮C422钢的显微结构及其缺口敏感性秦小龙1，张健2，缪春辉3，王若民2，陈国宏3，汤文明1（1.合肥工业大学 材料科学与工程学院，合肥 230009；2.安徽新力电业科技咨询有限责任公司，合肥 230601；3.国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，合肥 230601）针对固体渗氮C422（22Cr12NiMoWV）钢，开展渗氮层显微组织结构及其缺口敏感性的研究，为C422汽轮机阀杆服役可靠性评价提供技术支持。采用固体渗氮剂对C422钢
表面技术 2022年2期2022-03-03
- 内齿圈渗氮层的脆性及耐磨性分析
对内齿圈表面增强渗氮层的脆性和耐磨性进行研究。1 研究基础1.1 渗氮方式所谓氮化处理指的是将氮元素渗透进入内齿圈内部，并在内齿圈表面形成富氮硬化层，此工艺属于化学热处理工艺。具体工艺如下：通过将氨加热至500～600 ℃后，渗透的氮被分解出来，分解出来的氮在内齿圈表面形成铁氮合金，最终达到提升内齿圈机械性能、物理性能以及化学性能的目的。一般可将氮化处理分为三个阶段，分别为：氨分解出所需的氮；内齿圈表面吸收氮原子；内齿圈表面的氮达到饱和状态后，氮继续向内齿
机械管理开发 2021年12期2022-01-27
- 不同渗氮温度的奥氏体不锈钢渗层组织及性能的对比分析
本实验采用的离子渗氮表面处理技术，离子渗氮设备为LDMC-100AZ全自动离子渗氮炉，气氛为氨气、氩气及甲烷的混合气体。具体工艺如表2所示：离子渗氮保温温度分别350℃、400℃、450℃和500℃，保温时间均为5h，升温段(80℃以上)氨气与氩气+C4H4混合气体的比例是1:1，在保温期间则采用10:1和5:1的比例交替进行。试样尺寸为：20 mm×20mm×5mm。渗氮前试样未作抛光处理，存在完整的氧化膜。表2 316L奥氏体不锈钢离子渗氮工艺参数离子
南昌大学学报（理科版） 2021年6期2022-01-27
- 不锈钢气体渗氮热处理工艺的研究
刘澎涛摘要：渗氮的目的是为了提高钢制件的表面硬度、耐磨性、疲劳强度及抗腐蚀能力，因而被广泛用于动力机器制造工业。本文以3Cr13材料滑板为例，对不锈钢各种渗氮方法进行论述，总结出一种切实可行的不锈钢气体渗氮法。关键词：不锈钢3Cr13、渗氮前言：不锈钢渗氮主要是用来提高表面硬度和耐磨性能，氮化后其抗蚀性能和热稳定性反而比基体有所降低。因此对不锈钢零件只有要求高硬度、耐磨的情况下，才进行渗氮处理。而对不需要的高硬度、耐磨的表面，应尽可能采取措施进行保护。不锈
科技信息·学术版 2021年34期2021-12-16
- TB8钛合金表面间歇式真空渗氮层的组织与性能
极大限制[7]。渗氮是提高钛合金表面硬度的最有效方法之一，钛合金表面渗氮的方法主要有激光渗氮、离子渗氮和气体渗氮。激光渗氮极易产生裂纹；离子渗氮不适用于形状复杂的零件，且工艺复杂；普通的气体渗氮时间较长，形成的渗氮层较薄[8-10]。作者所在课题组前期研究表明，钛合金在真空下渗氮能产生较多的活性氮原子，具有较高的氮势，且渗氮均匀[11-12]。在此基础上，作者对TB8钛合金进行间歇式真空渗氮处理，研究了渗氮后钛合金表面的组织和性能，为TB8钛合金的表面强化
机械工程材料 2021年11期2021-12-09
- 不锈钢控制棒离子渗氮外观色差改善技术研究
钢控制棒经过离子渗氮处理后，表面形成了厚度约为30μm的渗氮层，该渗氮层具有耐腐蚀、耐磨的特点[1]。不锈钢控制棒离子渗氮处理的气体介质为氢气、氮气、甲烷，因此渗氮结束后外观颜色是黑色。在产品验收过程中，发现一定数量的渗氮管存在色差，对有色差渗氮管开展了渗氮层厚度、硬化层深度、硬度沿深度的变化和池内抗腐蚀性能试验，从检测结果可以看出渗氮管的色差对渗氮层厚度以及性能没有影响。经过前期试验及理论分析，离子渗氮炉混气罐和离子渗氮炉内气体介质流速不均匀会导致渗氮后
中国金属通报 2021年10期2021-11-02
- G80Cr4Mo4V钢轴承套圈离子渗氮工艺优化试验
出了轴承套圈离子渗氮表面改性技术。离子渗氮技术是一种高性能渗氮方法，具有渗氮周期短，渗层脆性低，渗层厚度及组织可控性高的优点，并对工件表面有净化作用[3]。经过离子渗氮处理后，材料表面硬度及压应力水平得到显著提高，这将有助于提高材料抗疲劳性能及磨损性能[4]。本文在前期离子渗氮工艺研究的基础上[5-6]，再次对G80Cr4Mo4V钢套圈离子渗氮工艺进行深入研究，同时分析渗氮层组织及性能的变化。1 试验材料及方法1.1 试验材料选取φ72 mm某型号轴承外圈
轴承 2021年5期2021-07-21
- 冲击载荷作用下38CrMoAl渗氮钢损伤机理和耐腐蚀性能
蚀性能测试，研究渗氮处理后的38CrMoAl钢在服役期间受到冲击载荷作用后其损伤情况和耐海洋环境腐蚀性能，以期为舰载机结构材料的设计与维护提供一定的参考。1 试验材料和方法1.1 材料热处理和表面渗氮处理试验材料为东北特殊钢集团有限公司生产的38CrMoAl圆钢(∅32 mm)，其化学成分见表1，材料经940 ℃淬火，640 ℃回火热处理，技术条件满足《GB/T 3077—2015 合金结构钢》，并对部分38CrMoAl钢试件进行了表面渗氮处理，渗氮层厚度
航空学报 2021年5期2021-06-16
- 不锈钢气体渗氮裂纹的控制
陆续在许多不锈钢渗氮零件上发现渗氮裂纹现象，如在某型花键轴的齿部、某型导向柱球面发现渗氮裂纹，造成多个不锈钢渗氮产品在我公司不能顺利生产。因此，我们大量采用外协加工的方式解决渗氮生产问题，在外协加工的过程中，以离子渗氮的方式生产的零件没有发现裂纹问题，但以气体渗氮的方式生产的零件仍然存在渗氮裂纹问题。由于离子渗氮需要设计专用工装保护非渗氮面，因此对于形状复杂不易保护的零件和深孔渗氮件，不宜采用离子渗氮。目前，我公司只有气体渗氮设备，因此着眼于自有设备，通过
金属加工(热加工) 2021年5期2021-05-27
- 柱塞渗氮工艺的确定
的工艺过程，叫做渗氮。渗氮和渗碳虽然都是强化零件表面的化学热处理，但它们有显著的差别。渗氮与渗碳相比有如下优点：1）渗氮表面具有高硬度和高耐磨性。2）具有高的残余压应力。3）渗氮工艺温度低，工件变形小。4）具有良好的抗蚀能力。由于渗氮具有上述特点，因此得到了广泛应用。本文论述的柱塞（见图1）就是要求高硬度、高耐磨性及高尺寸稳定性的一种零件。图1 柱塞柱塞是某机构中的关键部件，产品在加工过程中，热处理工艺方案的选择直接影响产品的热处理质量，而热处理质量的好坏
金属加工(热加工) 2021年4期2021-05-13
- 时效硬化渗氮钢的开发与应用
00121 序言渗氮可以在微变形条件下，显著提高工件表面硬度、耐磨性、疲劳强度和耐蚀性，但是相对渗碳而言，渗氮层薄，基体硬度低，俗称“蛋壳”现象，严重限制了渗氮技术的应用范围。开发时效硬化钢就是为了扩大渗氮技术的应用范围。目前，在表面热处理领域主要采用三种工艺：渗碳、感应淬火和渗氮。渗氮工艺主要问题是渗层较薄、基体硬度较低和渗氮时间较长，解决这些问题是发展渗氮技术的主要途径。2 渗氮层与渗碳层对比2.1 渗碳渗碳工艺是在低碳钢或低碳合金钢表层增碳，形成过共
金属加工(热加工) 2020年11期2020-11-25
- F51双相不锈钢离子渗氮层的组织与性能
116026）渗氮是一种以强化表面为主的化学热处理技术，可以有效改善钢铁表面的摩擦磨损及抗疲劳性能[1-2]。不锈钢具有优异的耐腐蚀性能，被广泛应用于化工、运输和食品等诸多领域，然而其硬度较低，抗摩擦磨损能力较差，在实际使用过程中大多数零部件会由于磨损严重而发生失效。由于不锈钢含Cr量较高，在常规温度下（500～550 ℃）渗氮，不锈钢中的Cr将会进行长程扩散，并与N结合，形成 CrN相，导致不锈钢耐蚀性大大降低[3]。Cr元素在低温下的扩散能力大大降低
表面技术 2020年2期2020-03-04
- 55钢的离子渗氮
共渗[3]、离子渗氮等，可明显提高其表面性能。离子渗氮是21世纪的“绿色渗氮工艺”，具有节能环保、处理温度范围宽、工件畸变小、渗氮速度快等优点[4- 5]。离子渗氮形成的化合物层可显著提高钢的表面硬度、耐磨性、耐蚀性以及抗疲劳性能[6- 8]，离子渗氮温度是影响渗层性能的重要因素。为揭示离子渗氮温度对55钢渗层的影响，本文对55号钢进行了不同温度的离子渗氮，分析了渗氮层的微观组织和性能。1 试验材料及方法试验用55钢的化学成分如表1所示。试样尺寸为10 m
上海金属 2019年6期2019-12-03
- 表面钝化膜对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢渗氮的影响
成致密的钝化膜，渗氮时它们会阻碍氮原子的进入，若表面钝化膜去除不完全或未去掉，则会导致渗氮时渗层深度不均匀或无渗氮层。本文研究几种不同表面钝化膜去除方法对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢渗氮的影响，为实际生产应用提供一定的理论依据。1 试验材料与方法本次试验材料为0Cr17Ni4Cu4Nb，试样尺寸φ10×20mm，表面粗糙度Ra 0.8цm，刻号进行区分。（1）将所有试样进行固溶时效处理。工艺参数为：固溶：1040℃，保温40min，氩气冷却；时效：60
中国金属通报 2019年10期2019-11-27
- 气体成分对G13Cr4Mo4Ni4V钢渗氮层性能的影响
规硬化基础上进行渗氮处理。经过渗氮处理后其表面硬度可达960 HV0.3以上，表面压应力水平可达500 MPa，最大压应力达800 MPa以上，将有效提高轴承的疲劳寿命。离子氮化具有渗氮周期短，渗层脆性小，渗氮层深度和组织可以控制，净化表面等优点[1]，主要工艺参数包括渗氮温度、保温时间、渗氮电压、电流、占空比及气体成分等。离子氮化技术是目前应用前景最广的渗氮方式，但由于离子氮化工艺参数较多，工艺较为复杂，国内常用渗氮方式多选用氨气作为工艺气体。G13Cr
轴承 2019年11期2019-07-22
- 离子渗氮工艺提高40Cr机床齿轮耐磨性的研究
磨性，研究了离子渗氮工艺对其性能的影响，确定了离子渗氮工艺可以极大地提高40Cr钢机床齿轮的表面硬度和耐磨性。通过对不同渗氮时间下40Cr试样的金相观察对比，显微硬度分析和摩擦磨损性能分析，确定了40Cr钢获得最佳耐磨性能的渗氮时间。关键词：40Cr;离子渗氮;耐磨性中图分类号：TG61 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）15-0108-02Abstract： In order to improve the wear resistan
科技创新与应用 2019年15期2019-06-28
- 渗氮温度对取向硅钢抑制剂状态的影响
结晶开始之前通过渗氮处理来“获得抑制剂”。根据渗氮温度的不同，又可以分为高温渗氮和低温渗氮工艺，其中高温渗氮温度控制在900～1050 ℃，低温渗氮温度则为650～800 ℃[4]。日本新日铁最早利用低温渗氮工艺制备Hi-B钢，极大降低了生产成本，但由于商业机密等原因，其中的基本原理仍不够清楚[5]。意大利Acciai Speciali Terni公司开发了高温渗氮法制备取向硅钢工艺，该技术可以提高氮渗入及扩散进入钢片的速率，从而使氮能更好地扩散至钢带内部
武汉科技大学学报 2019年1期2019-01-09
- 衬套渗氮异常组织产生的原因及处理
宇庆扫码了解更多渗氮就是将钢铁零件置于活性氮介质中，在一定温度和保温时间下，使其表面渗入氮元素的工艺过程。渗氮表面具有高硬度、高耐磨性及高的残余压应力，并且零件变形小，同时具有良好的耐蚀性。适合于要求变形小、尺寸稳定性高、耐磨性好的零件，如精密机床上的齿轮、主轴等。本文论述的衬套就属于这种零件。衬套（见图1）是分配机构中的关键部件，其加工的精度直接影响液压机构的运行状况，从而影响操纵的稳定性。1. 问题的提出衬套的热处理要求：进行渗氮处理，渗氮层0.3～0
金属加工(热加工) 2018年9期2018-10-08
- 渗氮工艺参数对SKD61钢显微组织的影响
热作模具钢。气体渗氮是热作模具钢最常用的一种表面强化工艺，钢件经渗氮后具有硬度高、耐磨性好、抗疲劳且变形小等特点。在气体渗氮过程中，渗氮温度、渗氮时间和氨气的分解率等三个关键的工艺参数将对钢材的组织、表面硬度等质量指标产生重要的影响。为了确定从日本进口的SKD61钢的理想渗碳工艺，作者对一段渗氮法和二段渗氮法进行了实验和比较，研究了渗氮温度、渗氮时间和氨气分解率等主要工艺参数对钢件渗氮层显微组织的影响机理，确定了理想的工艺参数。1 试样制备实验用SKD61
科技与创新 2018年16期2018-08-21
- 合金元素含量对42CrMo钢渗氮性能的影响
面耐磨性有渗碳和渗氮两种方法，传统的渗碳淬火因会引起零件变形，无法保证上述要求[1-5]。目前的解决方法是采用渗氮钢来代替渗碳钢，确保零件既有较高的耐磨性，又保证零件基本不变形。传统的渗氮钢38CrMoAl渗氮处理后因其表面较厚的白亮层硬而脆，容易引起剥落，会降低齿轮的使用寿命。42CrMo钢具有高强度、高韧性、淬透性好的特点，特别适合制作大模数齿轮，其渗氮处理后表面硬度虽没有38CrMoAl高，但其韧性高于38CrMoAl，不容易引起齿轮表面剥落，大大延
现代冶金 2018年6期2018-02-20
- 气体渗氮及后续回火工艺对2Cr13钢渗氮层的影响
蚀实验探究了气体渗氮工艺对2Cr13钢渗氮层的微观组织结构和性能的影响.结果表明：随渗氮温度、时间的增加，渗氮层的总厚度增加，但是表面疏松层也增加.500 ℃渗氮的扩散层组织主要由含有大量位错及位错胞的马氏体和高密度的纳米CrN析出相组成；纳米CrN析出相弥散分布在晶内和位错胞的界面上，位错胞界面上的CrN颗粒数量多且尺寸略大；板条马氏体晶界析出了εFe2-3N或者（Cr，Fe）2N析出相.当渗氮温度升高至550 ℃时，马氏体本身发生了回复，CrN以薄片形
湖南大学学报·自然科学版 2016年12期2017-05-12
- 气体渗氮及后续回火工艺对2Cr13钢渗氮层的影响
10082)气体渗氮及后续回火工艺对2Cr13钢渗氮层的影响伍翠兰*, 陈兴岩，王 津, 洪 悦,田 磊(湖南大学 材料科学与工程学院, 湖南 长沙 410082)利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、维氏显微硬度计、摩擦实验机、弯曲实验和浸泡腐蚀实验探究了气体渗氮工艺对2Cr13钢渗氮层的微观组织结构和性能的影响.结果表明：随渗氮温度、时间的增加，渗氮层的总厚度增加，但是表面疏松层也增加.500 ℃渗氮的扩散层组织主要由含有大量位错及位错胞的马氏体和高密
湖南大学学报（自然科学版） 2016年12期2017-01-06
- H13钢周期式抽真空气体渗氮工艺研究
周期式抽真空气体渗氮工艺研究冼酷元1，李助军2，张伟文1，朱繁康1 （1.广州华工光机电科技有限公司，广州510640；2.广州铁路职业技术学院机械与电子学院，广州5110430）在井式渗氮炉中进行周期式抽真空气体渗氮工艺试验，选取不同的渗氮温度、渗氮时间、氨分解率和抽真空频率等工艺参数，检测渗氮后试样渗氮层的硬度和组织结构。结果表明，在其他因素不变的条件下，渗氮层厚度随渗氮温度增加而增加；渗氮层表面硬度和渗氮层厚度随渗氮时间增加而增加；渗氮层表面硬度和渗
现代农业装备 2016年3期2016-08-05
- 影响渗氮质量的工艺参数
州545005）渗氮又称氮化，是使氮原子渗入钢铁工件表层内的化学热处理工艺，其目的是提高零件表面硬度和耐磨性，以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子，被零件吸收后在其表面形成氮化层，同时向心部扩散。氮化通常利用专门设备或井式渗氮炉来进行。目前渗氮从理论到工艺都得到迅速发展并日趋完善，适用的材料和工件也日益扩大。经过渗氮处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、耐高温性、抗咬合性、降低缺口敏感性，还具有抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、
装备制造技术 2015年9期2015-11-30
- 35CrMo钢进行不同阶段渗氮研究
o钢进行不同阶段渗氮研究张文昊（辽源方大锻造有限公司，吉林辽源 136600）本文选用石油化工、机械等常用的35CrMo钢进行不同阶段渗氮研究，采用固体渗氮方法对35CrMo钢进行多阶段渗氮。多阶段渗氮主要分为一、二、三阶段渗氮，主要渗氮剂为尿素，催渗剂为NH4Cl，将工件放入金属罐中密封，然后放入加热炉进行加热保温来实现渗氮。采用金相显微镜对渗氮层的显微组织和耐蚀性能进行试验。固体渗氮 35CrMo钢 多阶段渗氮1 引言35CrMo合金结构钢，有很高的静
中国科技纵横 2015年23期2015-11-22
- 氨气比例、进气方式及载气氮气对薄带材渗氮试验的影响
载气氮气对薄带材渗氮试验的影响陈 军 肖海明 袁 诚 杜涛 付北京研究氨气比例，进气方式以及载气氮气对薄带材渗氮试验的影响，对不同氨气进气方式下试样氮含量分析，结果表明NH3进气方式对极薄带材渗氮影响较大，NH3由上向下喷射比两侧喷射渗氮处理后试样氮含量分布更均匀，渗氮效果更好，随着氨气比例增加，薄带材中氮含量增加，两者之间存在正的函数关系，载气氮气作为催渗剂可促进渗氮反应，最佳的流量为10L/min。目前，正值钢铁行业“冰冻期”，各大钢厂都紧紧围绕“提高
中国科技信息 2015年21期2015-11-07
- 离子渗氮工艺在推土机传动件上的应用
续装配配合。离子渗氮工艺是应用广泛的一种表面化学热处理技术，可以显著提高钢铁制件的表面硬度、耐磨性、疲劳强度及抗腐蚀能力，工件表面无氧化、变形小，而且污染小，节约能源。本文通过研究离子渗氮工艺参数对42CrMo材料渗氮层性能的影响，掌握了42CrMo传动件离子渗氮工艺规律和特点，以期改善现有工艺变形大、有裂纹的现状，节约生产成本。1. 工艺参数的确定影响离子渗氮工艺的参数主要有渗氮温度、渗氮压力和渗氮保温时间，针对工件齿数多、齿形密、齿较薄的特点，以及42
金属加工(热加工) 2015年17期2015-04-23
- 基于38CrMoAl螺杆机筒基体硬度与渗氮层性能对应关系的渗氮层深度测定研究
021)0 引言渗氮层深度是衡量零部件渗氮层性能的一项重要技术指标。渗氮层深度的测定是依据GB/T 11354—2005《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》规定的硬度法和金相法两种。硬度法采用维氏硬度，试验力为2.94 N，从试样表面测至比基体维氏硬度高50 HV处的垂直距离为渗氮层深度，是有争议时使用的仲裁方法［1］，在生产实践中显得尤为普遍和重要。38CrMoAl 渗氮螺杆机筒硬度高、耐磨性好、强度大，综合机械性能优良，是塑料机械中的关键部件。然而
机电工程 2015年10期2015-01-21
- TC4钛合金低压渗氮研究*
对钛合金进行表面渗氮改性处理是提高其表面硬度，改善其表面性能的有效措施［5-7］。上海交通大学赵斌等人［8］对Ti47Al2Nb2Cr合金进行了高温气体渗氮，Ti47Al2Nb2Cr合金经过940℃渗氮后，表面硬度为1 286 kg/mm2，耐磨性与未渗氮试样相比，提高了近2倍，但渗氮时间长达50 h以上，渗层厚度仅为4 μm。采用普通气体渗氮时，由于氮与钛具有很强的亲和力，钛的氮化物具有很高的稳定性，氮难于向内扩散，渗氮时间较长，渗层较薄。本文采用不同温
现代机械 2015年2期2015-01-15
- Q235钢密封罐法稀土催渗氮化层的组织与耐蚀性能
性，通常采取气体渗氮的方法。常规气体渗氮工艺氮原子扩散速度慢，时间长，效率低下，而其他一些新的渗氮方法，例如离子渗氮等则需要昂贵的设备，对工件形状和尺寸也有要求。笔者期望探索一种新的渗氮方法——密封罐法来实现快速渗氮技术。即以尿素做渗氮剂，将工件和尿素放入自行制备的金属罐中密封好，然后放进加热炉中加热保温来进行渗氮。罐装法在4 h 内制备出的渗氮层，能够明显提高硬度和耐磨性［2］。但是，如何在短时间利用密封罐法制备出优质的渗氮层，仍是需要继续探讨的课题。众
黑龙江科技大学学报 2014年5期2014-08-01
- 35CrMo钢罐装法多段渗氮渗层组织与耐蚀性能
研究表明，罐装法渗氮具有经济、快速和设备简单的特点[1]。但如何在短时间内制备出优质的渗氮层，仍然是需要继续探讨的课题。钢的渗氮过程包括氮化介质(氨气)的分解、活性氮原子被工件表面吸收和氮原子向钢件内部扩散三个过程。为加速渗氮效率，可在不同的渗氮阶段调整温度和保温时间来获得最佳的渗氮效果，即采用多段渗氮工艺[2－5]。35CrMo合金结构钢，有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限，淬透性较40Cr高，高温下有高的蠕变强度与持久强度，长期工作温度可达50
黑龙江科技大学学报 2013年1期2013-10-16
- 曲轴气体渗氮后表面硬度偏低的挽救措施
5～30HRC，渗氮后表面硬度≥68HRC，渗氮层深度0.45～0.6mm。热处理工艺如图1所示。生产中经常出现曲轴渗氮后表面硬度偏低，影响疲劳强度及耐磨性，按企业标准规定，这些曲轴为次品或废品，从而造成很大的经济损失。图1 曲轴热处理工艺曲线1.废品曲轴原因分析对一批废品曲轴进行检查，基体金相组织良好，渗氮层深度0.46～0.49mm，表面硬度为58～60HRC。该批曲轴渗氮层已达到技术要求，但表面硬度偏低。根据检查结果认为存在两种情况：一是由于第二阶段
金属加工(热加工) 2013年5期2013-08-28
- 基于正交试验法的H13钢渗氮工艺优化
－3］。采用表面渗氮技术改善其表面性能，是一种可靠、低成本的解决方法［4－5］。影响渗氮质量的因素很多，也很复杂，渗氮前的热处理状态对渗氮后的组织与性能也有一定影响。目前，相关的文献大多集中在固定其他参数，研究某一参数对指标的影响，或者是将渗氮前处理和渗氮过程的参数分开研究，由此得出优化工艺参数［6－10］。由于参数间的交互作用，当其它参数变化时，得到的优化参数就不再是较优的参数［11］。因此，必须综合考虑参数对指标的影响。正交试验法是研究多因素多水平试验
机械工程材料 2013年8期2013-08-16
- 曲轴气体渗氮后表面硬度偏低的挽救措施
见图 1（a），渗氮后表面硬度≥68HRC，渗氮层深度0.45～0.6 mm 2段渗氮工艺图见图1（b）。因种种原因，生产中不时出现曲轴渗氮后表面硬度偏低现象，影响疲劳强度及耐磨性。按企业标准规定，这些曲轴只能作为次品或废品，从而造成很大的经济损失，为此急需寻求使次品或废品曲轴完全达到技术要求的改进措施。图1 曲轴热处理工艺曲线1 废品曲轴原因分析对一批废品曲轴进行检查，基体金相组织良好，渗氮层深度0.46～0.49 mm，表面硬度为58～60HRC。该批
机械制造 2013年1期2013-08-02