戴明阳
,
周正寿
,
孙斐
,
胡静
材料热处理学报
以35钢为材料,通过在盐浴中添加一定量稀土La进行快速稀土盐浴渗氮.利用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计对渗层的显微组织、渗层厚度和硬度进行了测试和分析.研究结果表明:稀土La对盐浴渗氮具有显著的催渗效果,并且当稀土La添加量为5％时化合物层达到最厚.同时稀土盐浴渗氮可大幅度提高35钢表面硬度,经过848 K×2 h、5％稀土La盐浴渗氮处理后35钢次表面硬度最高达到835 HV0.01.稀土La盐浴渗氮中氮的扩散激活能可以从常规盐浴渗氮的270 kJ· mol-降低到134 kJ·mol-1,表明稀土La对盐浴渗氮具有明显的催渗作用.同时对稀土La快速盐浴渗氮的机理进行了分析.
关键词:
稀土La
,
盐浴渗氮
,
动力学
,
扩散
周正寿
,
戴明阳
,
吴文莉
,
沈志远
,
胡静
材料热处理学报
通过在盐浴渗氮中施加7.5V的直流电场,在不同外热温度(545～575℃),不同保温时间(60 ～ 120 min)下对35钢进行盐浴渗氮,研究了直流电场对35钢盐浴渗氮动力学的影响.利用光学显微镜、X射线衍射仪对渗层的显微组织、厚度及物相进行了测试和分析.结果表明:直流电场对活性氮原子在基体内部的扩散有显著促进作用,提高渗氮速度,降低盐浴渗氮温度或缩短保温时间;直流电场盐浴渗氮的扩散系数都比常规盐浴渗氮提高约2倍,扩散激活能从常规盐浴渗氮的220 kJ/mol降低到181 kJ/mol,从而达到增加渗层厚度的显著效果.有无直流电场条件下盐浴渗氮,35钢渗层主要物相均为ε-Fe3N及少量γ'-Fe4N.
关键词:
盐浴渗氮
,
直流电场
,
动力学
,
扩散
戴明阳
,
周正寿
,
庄晔
,
陈尧
,
胡静
材料热处理学报
以42CrMo钢为材料,对比研究了传统和直流电场催渗盐浴渗氮技术.利用光学显微镜、显微硬度计和X射线衍射仪对渗层的显微组织、渗层厚度、硬度及物相进行了测试和分析.研究结果表明:直流电场可以显著提高盐浴渗氮速度,降低渗氮温度或缩短渗氮时间;在外加电压7.5V直流电场条件下,保温时间为80 min时,处理温度530℃获得的化合物层厚度与同样时间常规盐浴渗氮560℃时获得的层深相近,约为6.7 μm,处理温度为560℃时化合物层厚度提高到12.1 μm.虽然直流电场不改变42CrMo钢盐浴渗氮层的主要物相,均由ε-Fe3N相、y'-Fe4N相和CrN相构成,但直流电场盐浴渗氮后渗层中硬度较高的γ'-Fe4N相的相对含量更高.因此,直流电场盐浴渗氮处理后的42CrMo钢的截面显微硬度大幅度的提高,经过575℃×80 min,7.5V盐浴渗氮后的试样截面显微硬度达到1100 HV0.01,是基体硬度的3倍.同时,施加电场盐浴渗氮使42CrMo钢耐蚀性比常规盐浴渗氮进一步提高.
关键词:
盐浴渗氮
,
直流电场
,
42CrMo钢
,
硬度
戴明阳
,
魏坤霞
,
陈尧
,
宋仁国
,
孙斐
,
胡静
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.006
以45钢为试验材料,采用空气炉和盐浴炉两种方式进行预氧化,随后进行相同工艺的盐浴渗氮处理.对比分析两种预氧化方式对盐浴渗氮效率和组织性能的影响.利用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电化学工作站和扫描电镜对样品的显微组织、物相、硬度、耐蚀性和表面形貌进行了测试和分析.预氧化试样表层物相分析发现,盐浴预氧化和空气预氧化处理45钢表面均形成含有Fe3O4的氧化膜,但是随着保温时间延长盐浴预氧化处理试样表面氧化膜中的Fe3O4含量增速更快、含量更高,且具有更大的比表面积,在随后的渗氮处理中容易被还原.盐浴预氧化(350℃×45 min)后进行盐浴渗氮(560℃×120 min),化合物层厚度达到了20.8 μn,显著地提高盐浴渗氮效率,是相同工艺参数空气预氧化后盐浴渗氮所获得化合物层厚的1.6倍.同时能改善渗层组织性能,耐腐蚀性能提高.
关键词:
预氧化
,
盐浴渗氮
,
显微结构
,
硬度
,
耐蚀性
