成果简介

1　滴注式渗碳工艺过程自动控制滴注式气体渗碳是一种广泛应用的常规热处理方法。气体渗碳是将有机液体滴入炉罐中 ,高温下滴液分解产生富碳气氛 ,被零件表面吸咐、吸收并扩散 ,达到表面增碳的目的。由于渗碳过程中滴入有机液体种类不同 ,滴入量不同 ,炉内碳势变化极大 ,此种变化直接影响渗碳零件表层的碳浓度、浓度梯度、渗碳淬火硬化层深度和金相组织 ,致使性能下降。应用碳势控制已成为提高渗碳质量的重要方法。本成果以煤油为渗剂 ,以甲醇、空气为稀释剂 ,以CO2 、CH4 红外仪为传感器 ,实现了滴注式渗碳工艺过程的微机控制 ,并对渗碳…     

渗碳零件表面碳浓度精确控制的探讨

通过对６种常用渗碳材料在９３０℃下进行渗碳试验,建立了表面碳浓度控制模型,渗碳时间延长时,表面碳浓度按抛物线规律上升。钢种、碳势不同,表面碳浓度也不同,研究了表面碳浓度与炉气碳势达到的渗碳平衡时间。     

甲烷控制碳势的研究

 从炉气的非平衡角度,研究了常用渗剂的热分解特性,炉气各组分与碳势间相互关系等。试验表明:碳势和甲烷含量间有密切的线性关系,甲烷作为控制参数是可行的,而且乙酸乙酯最好采用甲烷参数控制。当以甲醇和乙酸乙酯为渗剂,甲烷参数自动控制时,碳势的控制精度及重现性均可达到较高水平,其碳势控制精度小于±0.03％。     

直接式炉气渗碳及其可控性

本文介绍了用液体原料制取的直接式渗碳炉气的应用及其可控性研究结果。采用多相平衡反应的方法计算了四种炉气成分。 研究发现,由于混合比变化造成的炉气成分变化,是引起单参数碳控时炉气碳势波动的重要原因。这种波动的大小反映了炉气可控性的优劣。并发现可以通过选择合适的渗剂、合适的控制参数及恰当的通气量改善其可控性。     

真空渗碳新工艺

真空渗碳新工艺真空渗碳是在低真空和碳氢气氛下进行的非平衡的增压扩散渗碳工艺。其过程依次为：在低真空下进行钢的奥氏体化，在碳氢气氛下渗碳，在低真空下扩散，最后抽淬或气淬。与普通气体渗碳相比，经真空渗碳的零件能获得良好的均匀性和再现性；又由于真空渗碳无晶...     

“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的说明

读了航空学报第7卷第4期上刊登的樊东黎同志对“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的看法(以下简称“看法”)后,对所提出的问题解释如下: 一、关于试验条件 空气加有机液体直接式炉气渗碳的研究是在25kW井式渗碳炉内进行的。炉温采用可控硅PID自动调节,波动不大于±5°C。每炉都装有渗碳面积约0.8m~2的低碳钢陪炉料。炉气组分用三台红外仪(CO、CO_2、CH_4)、氧探头(上海人民耐火材料厂及上海第二耐火材料厂产品)及色谱仪测定,用钢箔称重法测定炉气碳势。     

“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的说明

 读了航空学报第7卷第4期上刊登的樊东黎同志对“直接式炉气渗碳及其可控性”一文的看法（以下简称“看法”）后,对所提出的问题解释如下: 一、关于试验条件 空气加有机液体直接式炉气渗碳的研究是在25kW井式渗碳炉内进行的。炉温采用可控硅PID自动调节,波动不大于±5°C。每炉都装有渗碳面积约0.8m²的低碳钢陪炉料。炉气组分用三台红外仪（CO、CO₂、CH₄）、氧探头（上海人民耐火材料厂及上海第二耐火材料厂产品）及色谱仪测定,用钢箔称重法测定炉气碳势。     

气体渗碳过程中的计算机两级全过程动态控制

利用仿真数学模型推导出的渗层碳浓度分布与渗碳时间、渗碳温度、气氛碳势之间的关系式以及三点自调整控制原理，编制了气体渗碳的全过程动态控制软件，并且安装、调试了两级全过程动态控制系统的硬件，从而开发了气体渗碳过程的计算机两级全过程动态控制系统。     

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。     

煤气保护加热

锻模热处理淬火加热时,为防止模具型面氧化脱碳,过去是采用铁屑、木炭装包的方法。操作繁琐,生产周期长,劳动条件差,而且易使模具表面脱碳,直接影响了模具的质量。我们用净化煤气作为淬火加热的保护气氛,经过试验,取得了初步的成效。一、概述在箱式电阻炉中加热,工件氧化脱碳的主要因素是O_2、CO_2和H_2O在一定温度下能与钢中的铁及渗碳体起反应,而且有些反应是可逆的。有效地控制炉内气氛和温度,就可以防止氧化和脱碳。我们是利用经净化处理后的煤气通入炉内来控制炉内气氛的,发生炉煤气的成份如下:     

模拟叶片气激及涂层阻尼减振有效性研究

针对航空发动机叶片高阶振动及阻尼涂层减振有效性的试验验证问题,通过构建旋笛式高频气激试验器,对单个非旋转叶片进行气体激振试验研究,同时完成有无涂层阻尼叶片在高频气激下的振动响应对比试验。结果表明：气动激振可以使叶片处于高应力工作状态,施加阻尼涂层是1种有效抑制振动响应的手段;气体激振测频结果与ANSYS计算、振动台测频结果基本吻合,说明气体激振不仅可以完成振动特性试验,而且可以通过调节气压和流量来控制激振力的大小,以此来控制振幅并完成振动疲劳试验     

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     

C/C复合材料在再入模拟环境中烧蚀性能研究

为了研究轴棒法编织的高密度碳/碳(C/C复合材料在再入飞行时的烧蚀性能,采用热等离子体地面模拟再入烧蚀系统对C/C复合材料进行烧蚀试验。试验中分别采用氮气(N、氧气(O和空气作为工作气体,对比研究C/C复合材料在不同环境中的烧蚀率和烧蚀性能。结果表明,三种情况下试样的烧蚀率和微观形貌有很大差异;纯氧气时氧化反应的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.0423mm/s和0.0451g/s大于纯氮气时氮化反应的0.0314mm/s和0.0338g/s也大于空气成分时复合反应的0.0215mm/s和0.0208g/s在试样烧蚀的热影响区发生轻微开裂;三种工况下的烧蚀机理不同,分别是碳的升华、碳的氧化和碳氮反应的某种组合。     

国外典型核武器内部氢气气氛分析

核武器密闭空间内部气氛中的氢气对铀材料、钚材料可靠性有长期的影响,将会引起严重的腐蚀失效,导致武器装备战技指标下降,同时也给核武器本身的安全性也带来了隐患。以基于理论模型的假想核武器为研究对象,经分析表明,核武器内部氢气主要来源于铀材料与外界渗漏气体的反应,以及有机材料的老化,这些气体在热应力条件下扩散到核武器密闭空间内部。国外有核国家目前主要采用研制生产时改进加工工艺,控制初始状态;交付后,在核武器内部放置干燥剂、吸氢剂2种措施相结合的方法控制核武器内部的氢气浓度,这些做法对我国武器装备的发展都有一定的借鉴意义。     

飞机碳/碳复合刹车材料制备工艺

飞机C/C复合刹车材料的出现标志着航空刹车系统的重大变革。本文通过C/C复合刹车材料制备工艺试验研究,确定选用压差法CVD工艺;该工艺选用吉林炭素厂碳布、纯度≥95％的丙烯沉积气和普通氨稀释气体,得到沉积温度>700℃、炉压<8000Pa等最佳的工艺参数;并阐述了碳布叠层夹角及高温热处理在沉积过程中的重要作用。     

基于遗传算法的并联贮箱平衡排放调节方法研究

为了解决双组元推进系统的并联贮箱推进剂消耗不平衡问题,根据气路系统的压力输出特点,提出了一种基于遗传算法的平衡排放主动调节方法。引入多方方程,建立了调节模型,首先使用先进多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行了修正参数的优化选取,然后通过参数优化后的调节模型对预调节参数进行了求解。仿真计算结果与试验数据的对比分析表明,调节前后的压力及调节量等参数的相对误差在千分之五之内,该并联贮箱平衡排放调节计算方法正确、有效。最后,通过算例,分析了贮箱压力及气体容积对平衡排放控制能力的影响,计算表明,推进剂的消耗有益于提高单次平衡排放调节幅度,调节时间主要与调节量及贮箱压差相关。     

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     

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     

聚碳硅烷裂解中的氧影响分析

以不同纯度的氮气为保护性气氛，采用差热法和红外光谱法研究微量氧对聚碳硅烷裂解的影响，并讨论了在有微量氧的气氛下，不同裂解条件对陶瓷产率的影响。结果表明，氧可以与聚碳硅烷起氧化反应，形成含氧基团，使裂解产物增重。合理地控制气氛流量、升温速率、试样量等裂解工艺条件，可有效地抑制氧对聚碳硅烷裂解的影响。当升温速率为30℃／min、氮气流量为80mL／min时，气氛中微量氧的氧化程度降至最低，试样的陶瓷产率接近于实际值。     

渗碳及碳氮共渗新工艺

渗碳及碳氮共渗等金属表面硬化方法 ,传统工艺热处理周期长、耗能多、成本高。本成果创造的“钢件活化催渗气体快速渗碳法”和“碳和其它元素的快速复合渗工艺”专利 ,在理论和实践上有重大突破 ,具有突出的优点和国内外领先的渗速。气体渗碳与碳氮共渗过程是多相化学反应和扩散过程 ,是复杂多变、互相制约的过程。使控制因子加速 ,并使其它各个过程协调一致加速 ,整个化学处理过程在较短时间内完成。化学热处理过程中最慢的过程不一定是整个化学热处理过程的控制因子 ,而工件的表面状态才是化学热处理过程中的控制因子 ,此乃两项发明依据的…