氮基气氛热处理应用研究

阐述了氮基气氛保护淬火和可控渗碳热处理工艺研究结果，对氮基气氛热处理中两个关键技术问题——氢脆和加热温度上限进行了全面研究，因此，推动了氮基气氛热处理广泛应用     

超高强度钢氮基气氛热处理氢脆问题研究

研究了超高强度钢氮基气氛保护热处理氢脆问题。测定了４０ＣｒＭｎＳｉＭｏＶＡ钢经氮基气氛保护加热后淬火、回火和自然停放情况下的氢含量及缓慢扩伸、延迟破坏等性能。试验表明：氮基保护气氛中氢含量约６％，保护加热叶，氢由钢件中向气氛中扩散，钢不会渗氢．４０ＣｒＭｎＳｉＭｏＶＡ钢经氮基气氛保护加热后淬火或２２５℃等温淬火时，钢中氢含量降低，但仍有氮脆危险，回火后可以消除氢脆；室温自然停放时氢扩散逸出较慢．故超高强度钢经氮基气氛保护加热、淬火后及时回火可避免氢脆．     

超高强度钢30CrMnSiNi2A的氢脆敏感性试验

采用延迟破坏、测氢含量、扫描电镜分析及冲击拉伸试验等方法,研究了超高强度钢30CrMnSiNi2A的氢脆敏感性。试验结果表明,30CrMnSiNi2A钢在甲醇或丙酮裂解气氛中保护加热油淬有明显氢脆现象,但只要及时回火,氢脆基本消除,性能达到合格。试验结果为生产提供了实验依据。     

热处理对Nb-10Si合金显微组织的影响

采用真空电弧熔炼法制备了 Nb-1 0 Si ( at% )合金 ,并在 1 85 0℃和 1 5 5 0℃温度氩气保护下进行了 2～ 1 0 0 h的热处理。综合通过 X射线衍射、透射电子显微术、扫描电子显微术及 X射线能谱对合金的显微组织进行了研究。结果表明 ,铸态 Nb-1 0 Si合金由连续的 Nb3 Si基体与均匀分布的 Nb相组成 ,1 85 0℃温度下热处理 2 h后 ,Nb晶粒明显长大 ;而在 1 5 5 0℃热处理后 ,Nb晶粒尺寸基本不变 ,Nb3 Si逐渐转变为 Nb和 Nb5Si3 相 ,且它们之间存在着一定的取向关系。1 5 5 0℃热处理 1 0 0 h后可以获得稳定的 Nb+ Nb5Si3 双相显微组织 ,是合适的热处理制度     

含炔基有机硅杂化聚合物的合成及热稳定性

采用双乙炔基封端的硅氮烷单体(双(4-乙炔基苯胺基) 二苯基硅烷,M1) 与含不同二甲基硅基
结构单元[—Si( CH3 )2—,—Si( CH3 )2—O—Si( CH3 )2—和—Si( CH3 )2—O—Si( CH3 )2—O—Si( CH3 )2—] 的
双溴苯基封端单体进行Sonogashira 交叉偶联反应,制备出一系列含炔基有机硅杂化聚合物。通过红外( FTIR)
、核磁氢谱(1H-NMR) 和凝胶渗透色谱( GPC) 对聚合物的结构和分子量进行了表征,并采用热重分析
(TGA)对聚合物的热性能进行了研究。结果表明,二甲基硅基结构的引入显著提高聚合物的溶解性,各组聚
合物均展现出良好的热稳定性能,其中引入—Si(CH3)2—结构的聚合物具有相对最好的热稳定性。     

退火工艺对磁控溅射LiCoO2薄膜形貌与力学性能的影响

采用磁控溅射方法在单晶Si(100)上制备LiCoO_2薄膜并选择不同退火温度、保温时间和退火气氛对薄膜进行热处理,研究不同退火条件对LiCoO_2薄膜形貌、组成、晶体结构和力学性能的影响。结果表明:退火过程将LiCoO_2薄膜表面粗糙度从11.63 nm降低至6.13 nm,且退火气氛对LiCoO_2薄膜表面形貌影响最大;LiCoO_2薄膜退火产生Li_2O、CoO、Co_3O_4等副产物,薄膜组成被破坏;任一退火条件均能使LiCoO_2薄膜结晶,平均晶粒尺寸约为30 nm,退火温度对LiCoO_2薄膜晶粒尺寸和残余应力影响最大;LiCoO_2薄膜退火后,其硬度H、杨氏模量Er增大一个数量级,最优退火工艺下(600℃,60 min,纯O_2气氛),H~3/E_r~2比例为0.03 GPa,抵抗塑性变形能力好。     

精密零件无氧化微变形化学热处理

阐述了适于精密零件无氧化、微变形的可控气氛渗碳、碳氮共渗和低温渗氮等化学热处理的现状及发展,介绍了适于这些化学热处理的二项新工艺—微机可控气氛渗碳和低真空脉冲氮化.并简述了稀土元素在化学热处理中的应用情况。     

稀土、碳、氮共渗热处理工艺等2则

稀土、碳、氮共渗热处理工艺 本工艺是将混合稀土溶人含有碳、氮元素的有机溶液中，作为活化催渗介质，与渗碳剂煤油按一定比例滴入炉中，在气相条件下对金属表面进行稀土、碳、氮三元共渗。稀土元素有极强的化学活性，可加速化学热处理的过程；有机介质的分解，获取更多的碳、氮原子；金属表面对活性碳、氮原子的吸附；碳原子向内层的扩散。同时稀土亦被渗入钢的表面层内，起到微合金化的作用。 本成果证明稀土元素在化学热处理过程中有很强的催渗活化作用，解决了碳、氮共渗工艺时间长、质量不稳定的难题，可缩短共渗时间15%～20%，节能效果显著。 碳、氮共渗工艺广泛应用于动力、化工机械、汽车、拖拉机齿轮轴等耐磨耐疲劳零部件，但周期长、能耗大、工艺不稳定。本成果进行了长期开拓性的研究工作，突破了稀土对钢表面的固溶大原子不能渗入的理论禁区，为稀土的应用开辟了一条新的途径。 该成果渗速快、节能效果显著、稳定性高、成本低廉，经济效益显著，便于推广。汽车变速箱齿轮经稀土、碳、氮三元共渗处理后，其接触疲劳寿命比原工艺提高12%。 精密零件氮基保护淬火固溶沉淀硬化处理 本技术可用于精密零件及模具、刀具的氮基保护淬火，固溶及沉淀硬化处理，具有国内先进水平。 本成果稳定性好，经生产实践证明工艺稳定，未发生因保护气氛问题造成产品报废现象。合金钢及高合金钢工件保护淬火后，表面光洁，无脱碳。使用温度范围700℃～1250℃。在φ250 mm、φ300mm的炉膛截面，温差≤±1.5℃。 本工艺具有显著效益：在保持了国际先进的氮基气氛技术条件，省去了复杂、昂贵的净化系统设备与添加装置，降低了投资，节约能源；简化了气氛制备系统，操作方便，维修简易；设备操作安全，占地面积小，无环境污染。 本工艺可在多种热处理炉上应用。在外热式流态炉及气氛炉上应用时，把氮气直接通入工作炉即可，其他工作顺序与盐炉相似，操作非常方便。工业普氮的纯度≥99%。·李连清·     

Ni18Co9Mo5Ti马氏体时效钢焊缝组织中的“白亮块”对焊缝性能的影响

我厂采用Ni18Co9Mo5Ti马氏体时效钢制造φ1.2米的试验发动机壳体。钢板厚度为3±~(0.2)毫米,用TiG方法进行焊接,壳体有纵向和环向焊缝。采用820℃/30分空冷+500℃/3小时时效的热处理制度。其性能指标:基     

硅氮烷环体的催化聚合及热解制备Si3 N4 材料

采用甲基氢二氯硅烷的氨解产物硅氮烷环体(MHSZ)为原料,以四丁基氟化铵为催化剂,制备了高分子量的硅氮烷聚合物(PHSZ),结合红外、核磁、凝胶色谱仪和热重分析了反应时间对合成的PHSZ结构、组成、分子量和陶瓷产率的影响。考察了低温氨气,高温N2气氛处理工艺对热解产物结构和组成的影响。结果表明,随着反应时间的延长,PHSZ高聚物的分子量提高,热失重降低;采用该热解方式PHSZ可转化为含碳量仅为0.5wt%的Si3N4材料,热解样品在1 600℃时完全结晶,晶相主要是α-Si3N4。     

Nb-Si-Mo三元系合金相图

 Nb/Nb5Si3原位复合材料是一种有望替代镍基超合金用做飞机发动机叶片的新一代超高温结构材料。采用非自耗电弧熔炼技术制备出不同成分的Nb/Nb5Si3原位复合材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对Nb-Si-Mo三元系合金的相组成和微观组织进行研究。结果表明：Nb-Si-Mo三元系部分液相面投影图（<37.5 at% Si）含有4个初生相区,其立体相图中存在2个液固四相平衡反应和1个固态四相平衡反应。在2个液固四相平衡反应面之间存在一个三相共晶平衡棱柱,成分位于该棱柱内的合金会通过L→Nbss+β-Nb5Si3反应凝固生成Nbss/β-Nb5Si3片层共晶。     

氨水与金属离子对ADN基绿色推进剂稳定性影响

氨是ADN基绿色推进剂中常用的助剂，同时推进剂在储存与使用过程中，可能有微量过渡金属离子引入。为研究氨与金属离子对ADN基推进剂冰点与常温贮存稳定性的影响，本文采用GB/T 2430-2008的喷气燃料冰点测量法研究了氨对ADN-水体系冰点的影响，并采用美军标STANAG 4582的微量热加速老化法研究了氨与过渡金属离子对ADN-水体系常温贮存稳定性的影响。实验结果表明，氨在ADN推进剂体系中是一种优秀的助剂，可有效提升ADN基绿色推进剂的稳定性与使用温度范围。痕量Fe3+与Cr3+（≤15ppm）的引入使ADN基绿色推进剂的稳定性有小幅提升，而30ppm Fe3+、Cr3+与痕量Cu2+的引入使ADN推进剂稳定性略有下降，但仍在安全贮存使用标准范围内。可进一步探究氨与痕量Fe3+、Cr3+的最优化用量，以进一步优化ADN基绿色推进剂的组成，令其在使用性能与稳定性能间取得较好的平衡。     

65Mn钢弹性件防氢脆工艺

本成果应用于65Mn钢制造的波形垫圈、簧片、档圈等弹性件。本工艺技术在研究动态快速、静态表面压痕测试方法基础上，应用声发射、宏观微观断口、X光应力测定、高压电镜测试技术，利用热处理技术改变氢在钢中的分布，利用电化学原理降低钢中氢的浓度，并利用应变时效氢脆原理，研制出氢脆测试仪。在全部工艺过程中对氢脆施行了有效监测，实现了全面防治、综合治理氢脆断裂。     

用带缺口应力环评定氢脆敏感性

在航空工业中广泛使用30CrMnSiA和30CrMnSiNi2A等高强度钢,经常遇到氢脆断裂事故,因此如何快速简便的测出材料和工艺对材料的氢脆敏感性就成为一个重要课题。最近几年,国外比较盛行使用环形试样检验高强度钢在各种条件下的氢脆敏感性,道格拉斯公司已列为检查电镀氢脆性的一种方法。我们根据自己条件,用带缺口C形环检查30CrMnSiNi2A钢镀镉钛后的氢脆敏感性并获     

渗碳气氛中电加热元件的合理选用

在渗碳炉中由于渗碳气氛对电热元件的影响,导致加热元件渗碳,使元件不能正常工作,尤其在高碳势时,这种现象更为严重。因此,长期以来如何保证电热元件在渗碳气氛中既能长期可靠地进行工作,又能高效地发挥热效作用是渗碳炉长期以来寻求解决的一个关键性问题。在普通热处理的电加热炉中,历来采用镍铬基及铁铬铝基高电阻合金作为加热元件,由于它们在氧化性气氛中工作,在初次加热过程     

分级加载试验评定氢脆敏感性研究

采用分级加载技术对30CrMnSiA氢脆敏感性进行了试验研究，对不同强度、电镀参数、镀前处理和镀后处理状态的试样进行了氢脆敏感性试验，并与200h恒载试验结果进行了比较。结果表明，分级加载方法可快速评价材料的氢脆敏感性，提出了采用分级加载方法进行氢脆敏感性定量评价的参数。     

65Mn钢不同热处理工艺抗氢脆性能比较

本文通过对不同热处理状态的65Mn钢电镀后抗氢脆性能的比较,并结合金相组织分析,说明65Mn钢对氢脆是敏感的,改善热处理制度可以提高该钢的抗氢脆能力。     

气体软氮化概况

气体软氮化是一种由液体软氮化发展起来的、新的化学热处理工艺,其实质是以渗氮为主的低温碳氮共渗。它的特点是处理温度低、时间短,工件变形小,质量稳定,不受钢种限制,能显著提高零件的耐磨性、疲劳强度、抗咬合、抗擦伤等性能,同时还能解决液体软氮化中的毒性问题,避免了公害,因而劳动条件好。此外,设备和操作都简单,容易推广。一、基本原理气体软氮化的原理是在530°～580℃的气氛中产生2CO→[C]+CO_2(渗碳)及2NH3→2[N]+3H_2(氮化)反应,使钢铁表面形成氮化物或碳氮化物。它的过程与其他化学热处理一样,可分三个阶段,即氮化剂分解出活性碳、氮原子;钢的表面吸收活性原子,渗入的原子     

MA 及原位-热压合成TiC/ Ti5 Si3 复合材料

以Ti粉、Si粉和C粉为原料,利用高能球磨及热压工艺合成了TiC/Ti5Si3陶瓷复合材料。研究了工艺条件尤其是热压温度对合成产物相组成及微观结构的影响,并结合DSC、XRD和SEM对反应合成机理进行探讨。结果表明:通过优化合成工艺,高能球磨12 h,热压温度1 400℃时,烧结6 h得到了高纯度的TiC/Ti5Si3陶瓷复合材料;合成过程为:反应开始时发生Ti+C■TiC,反应ΔG=-167.72 kJ/mol。2 h时发生5TiC+8Si■Ti5Si3+5SiC,反应ΔG=-62.12 kJ/mol,当6 h时发生3SiC+8Ti■Ti5Si3+3TiC,反应ΔG=-697.8 kJ/mol。显微结构表明:TiC/Ti5Si3复合材料的合成过程伴随Si熔融,该材料以TiC-Si-Ti5Si3形式相结合,其中Si为黏结剂。     

Microstructure evolution of a hypereutectic Nb–Ti–Si–Cr–Al–Hf alloy processed by directional solidification

In this work, the Nb–14Si–24Ti–10Cr–2Al–2Hf–0.1Y alloy(at.%) was processed by the liquid–metal-cooled directional solidification(DS) at 1750 C with withdrawal rates of 1.2, 6,18 mm/min and post heat treatment(HT) at 1450 C for 10 h. The microstructures of the directionally solidified and heat treated samples were investigated. The results show that the microstructure of directionally solidified alloy mainly consists of petaloid Nbss+ Nb5Si3eutectics and Ti-rich Nbss+ Nb5Si3+ Cr2Nb eutectics. With the increase of withdrawal rate, the primary Nb5Si3is eliminated, Nbss+ Nb5Si3eutectic cells turn round and connected with the microstructure refinement and Nbss+ Nb5Si3+ Cr2Nb eutectics turn to a river-like morphology. After heat treatment,Nbss+ Nb5Si3+ Cr2Nb eutectics disappeared and petaloid Nbss+ Nb5Si3eutectics turn to a specific fiber-mesh structure gradually, which is promoted by higher withdrawal rates. Furthermore,both the volume fraction of Cr2Nb and the content of Cr in Nbssof Nbss+ Nb5Si3eutectics change regularly with the increase of withdrawal rate and heat treatment at 1450 C for 10 h.