金属钛对氮化过程的强化及其机理探讨——钛离子氮化及钛氮碳三元离子共渗

五十多年以来,在工业生产中多采用气体氮化。钢制零件经气体氮化,可大大提高表面硬度、耐磨性、疲劳强度和抗腐蚀性,但由于其生产周期特长,故得不到广泛的应用。为了充分发挥氮化可显著改善工件表面性能的作用,世界各国都在不断努力研究强化氮化过程的新工艺。离子氮化、气体软氮化等新工艺就是在生产斗争这一迫切要求的推动下而产生出来的。一九七五年以来,我们在进一步加速氮化过程和碳锕的离子氮化工艺研究等方面进行了许多探索,并取得了一些良好的效果。一、钛对氮化过程的强化作用一九七五年初,太原矿山机器厂的同志在进行镀钛氮化工艺的研究中发现,对于同一炉进行氮化的工件,只需要将其中的半数工件镀钛,而其余未镀钛的工件也可以得到镀钛氮化     

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     

高速钢刀具的氮碳氧共渗

高速钢刀具的氮碳氧共渗是软氮化和蒸汽氧化工艺的复合。它是在等于或稍低于高速钢回火温度下,使成品高速钢刀具表面在具有活性[N]、[C]、[O]的气氛作用下,同时渗入氮碳氧的一种工艺过程。经过氮碳氧三元共渗的高速钢刀具表面呈深兰色、无脆性、有较高的硬度(HV11OO以上),同时有较高的抗粘附性,从而提高刀具的使用寿命。我厂采用氮碳氧共渗工艺提高高速钢刀具     

毛细管滴量器

气体渗碳、碳氮共渗和软氮化热处理工艺,由于它工艺简单,易于操作,较少受材料的限制,而且工件的变形小(如7级精度以下的丝杆和6、7级齿轮经热处理后不需再进行加工即可使用),因此得到日益广泛的应用。把原仿苏井式气体渗碳炉进行局部改装,并添置一套性能可靠的滴量器,便可改造成为滴注式可控渗碳和碳氮共渗炉。采用此方法投资     

正交设计在高速钢刃具气体软氮化试验中的应用

一、试验目的 为了延长高速钢刃具使用寿命,提高切削效率,用气体软氮化代替硫、氮共渗的工艺方法,了解气体软氮化中各因素对不同指标的影响,摸索较好的生产条件,为此,安排了这次试验。 试片材料为W_(18)Cr_4V,尺寸20×10×15毫米,表面光洁度(?)_(10)。设备为RJJ—25型渗碳炉。 二、试验方案 1.考察指标: 氮化深度(2～4丝为好) 脆性(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级) 硬度(HV越高越好)     

红外系统控制热处理气氛

HT700提供了用于热处理工艺的红外气氛控制系统,它最适宜于炉里的吸热反应,能防止氧化作用和工件材料表面上碳的损失。 使用这一系统可以避免灰垢堆积,而且热处理后的金属有一个光洁、光亮和均匀粗糙度的表面。 由分析开发公司研制的这一系统能用于控制碳-氮化、非氧化退火,另外能通过测量热处理炉或气体发生器中各点采样气体中的二氧化碳来控制渗碳和渗氮气氛。     

某机若干新材料氮化工艺探讨

分析了10X14H5M2Л，1Cr11Ni2W2MoV,GH696等新材料氮化工艺，依据设计要求的中心硬度、表面硬度、氮化层深度、脆性和金相组织等，通过大量试验，得到最佳氮化工艺参数，生产出合格的产品。     

气体氮化时氨气流量大小对氮化裂纹的影响

气体氮化热处理工艺在我国应用比较广泛。气体氮化用的氮化罐一般采用奥氏体不锈钢制造,个别工厂因不锈钢材料供应困难,只能用低碳钢制造。众所周知,不论用不锈钢还是用低碳钢制造的氮化罐,都存在着随着使用时间的延长,氮化罐不断老化的现象。只不过不锈钢的表面有着稳定的钝化膜,妨碍氮的渗入,氮化罐的老化比较慢一些,而用低碳钢制成的氮化罐的老化较为明显。随着氮化罐不断老化,氨气的分解率相应地增大,为保持一定的氨分解率,就要增大氨气流量。一般资料介绍,只认为氨气流量增大,会浪费液氨和易造成漏气等疵病,致于氨气流量的增大对氮化质量的影响很少有研究报导。我们在多年生产实践中,曾出现过周期性的发生氮化裂纹。为分析和解决氮化裂纹产生的原因,我们曾对液氨的质量、干燥剂、调整氮化工艺参数等方面都做过试验,均未见效。进一步对氨气流量的增大与产生氮化裂纹之间是否存在着一定关系结合生产进行试验。本文主要讨论随着氮化罐老化,为保持氨分解不变,使氨气流量增大对氮化裂纹产生的影响。在这里需指出,氨的含水量也会影响氨气分解率的稳定,本文不讨论含水量的影响。     

化学热处理对40Cr钢表象疲劳极限影响的定量化研究

选用40Cr结构钢制备光滑试样和缺口试样(Kt=2.4),经调质并采用氮化进行表面强化。在旋转弯曲疲劳试验机和扭转疲劳试验机上测定氮化和未氮化试样在应力比R=-1条件下5×106循环周次的表象疲劳极限。试验结果表明,氮化后疲劳缺口敏感系数q趋近0,本文用疲劳裂纹萌生的微细观过程理论对此作了合理清晰解释。氮化使光滑试样的表象疲劳极限提高36%,使缺口试样的表象疲劳极限提高96%,并将疲劳裂纹源从表面"挤到"次表面层。在试验研究和理论分析的基础上,从疲劳性能方面提出了表面强化工艺的优化判定准则:若表面强化后疲劳裂纹源位于表面强化层下基体,或者其表象疲劳极限达到按"表面/内部疲劳极限概念"预测的数值,则此表面强化工艺已达到优化。     

MIL-N-22061 氮化钢零件

1.范围 1.1 范围 本规范适用于用分介氨氮化工艺使表面硬化的氮化钢零件。 2. 适用的技术文件 2.1 以下资料,实际上从发行之日起即成为本规范的一部分。 军用规范: MIL-S-869 钢棒、钢条与锻件——合金钢氮化工艺的应用。     

国外工艺动态

国外工艺动态一种新的离子氮化法法国ＶｉｄｅＡｄｏｕｒ公司与波城及阿杜尔城大学（ＵＰＰＡ）联合开发一种新的离子氮化法Ｑｕａｌｉｐｌｉａｓｍａ，可满足对离子氮化表面处理的需要。离子氮化比气体及液体氮化的优点在于：易于进行渗层处理；可适应材料所需之温度；在...     

快速离子氮化渗氮层相组成和微观组织形貌研究

渗氮件的性能与渗氮层的化合物相组成和扩散层的微观结构密切相关。本文基于渗氮温度和氮势对渗氮层形成与分解的影响规律，借助X射线衍射分析和透射电子显微技术，对循环氮势快速离子氮化渗氮层相组成和微观组织形貌进行了深入研究，探讨了其快速渗氮的机理。结果表明，与常规离子渗氮工艺相比，通过周期地控制渗氮温度和氮势变化，快速离子渗氮不仅能显著地提高渗氮速度和增加材料的渗氮层深，而且使合金氮化物种类明显增多，扩散层中的沉淀硬化物也更细小弥散，有利于改善渗氮层质量和提高渗氮工件性能。     

氮化表面的剥落

简要地介绍了精密偶件氮化表面剥落的原因及应采取的相应措施,可供编制精密偶件工艺及处理生产现场问题时参考。     

长寿命模具的表面处理技术

综合介绍了各种表面处理技术 ,重点叙述了电镀、气体氮化、液体氮化、离子氮化、渗硼、化学气相沉积、物理气相沉积等常用的表面处理方法 ,分析了模具经表面处理后的综合效果     

TC4钛合金高速外圆磨削表面完整性实验

为充分发挥钛合金的优良性能,以TC4为研究对象进行高速外圆磨削实验,分析外圆磨削工艺参数对工件表面完整性的影响规律。结果表明:工件亚表面未出现变质层;随着砂轮线速度提高,表面质量提高;随着工件转速提高,表面划痕明显;随着磨削深度增加,出现表面烧伤现象,并且磨削深度对表面完整性的影响程度最大;磨削力与磨削温度对表面硬度的影响是正相关的,且磨削力对表面硬度的影响程度较大。因此可以通过选择合理的工艺参数来保证较大的材料去除率与较好的工件表面质量,为TC4钛合金高速外圆磨削提供指导。     

高温合金和钛合金材料的橡胶轮数控抛光试验

提出一种针对高温合金和钛合金的橡胶轮抛光工艺,采用数控机床控制含有磨料的橡胶轮对工件进行抛光。通过具体数控抛光试验,测量采用不同加工参数条件下工件表面粗糙度和去除深度,得到适合于高温合金和钛合金抛光加工的参数及条件,使表面粗糙度小于0.2μm,可满足航空航天领域高温合金和钛合金工件表面要求。     

钛及钛合金表面耐磨热处理

综述了近年来为提高钛及钛合金表面耐磨性而采用的热处理表面改性技术,如渗氮、渗硼、离子注入、激光合金化等。讨论了每种工艺方法所获表面改性层的结构和性能特征及其适应范围。其中着重介绍了离子氮化和激光合金化工艺,比较了各自的优缺点,并提出了应进一步研究的方向。     

基于切削热-力耦合效应的表面强化技术及其工艺试验研究

经过对超高强度钢工件高速切削加工表面质量的系统研究,发现在某种特定的切削条件下,工件表面质量将会发生显著改变.该变化不仅表现为表面特征的大幅改善,如表面粗糙度可以控制在0.4μm以下,无宏观裂纹发生等,还表现为表层及次表层显微硬度的明显提高、最大残余压应力深度的大幅增加(达到0.35 mm)以及表面耐磨性能的显著增强等.研究结果表明,合理的切削工艺将极有可能成为一种能够在获得工件结构形状与精度指标的同时,对加工表面表层、次表层的组织特性与工件使用性能产生积极影响的表面强化手段.     

防止4Cr14Ni14W2Mo氮化“剥落”的生产实践

前言 4Cr14Ni14W2Mo系高镍铬奥氏体型热强钢。表面经氮化后,具有高的耐磨损、抗摩擦、耐疲劳、抗“咬咔”等良好的机械性能。广泛地用于航空、航天、气轮机、内燃机、泵及液压产品的精密偶件和其它无磁性零件。但是,该材料在氮化过程中容易产生“剥落”、起皮,成为生产技术关键。经过大量的试验研究,发现氮化工艺是重要的因素,对原材料金相组织进行控制是保证。编制了相应的新工艺,攻克了此项关键。     

浮法抛光在金属纳米级超光滑表面加工中的应用

介绍了浮法抛光的机械结构与抛光原理,并采用这种技术在CJY500超精密研磨机上进行长方形GCr15轴承钢工件超光滑表面的工艺试验,成功获得了无加工变质层的金属纳米级超光滑表面,拓展了浮法抛光技术的应用范围,对于金属工件纳米级超光滑表面的加工具有参考价值.