电脉冲处理对7Mn15Cr2Al3V2WMo钢固体渗氮影响的研究

发布时间：2017-05-16 22:13

  本文关键词：电脉冲处理对7Mn15Cr2Al3V2WMo钢固体渗氮影响的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文研究了脉冲电场对7Mn15Cr2Al3V2WMo高锰钢固体渗氮的影响。通过采用电脉冲处理氮化过程、箱式炉固体软氮化工艺、蔡司Axiovert-2000MAT金相显微镜观察、显微硬度计硬度测试、扫描电镜观察、XRD及能谱分析等手段和方法,对高锰钢渗氮进行了研究,实验结果表明:随着脉冲处理时间不同,渗氮层厚度不同。脉冲时间过长,得到的渗氮层较薄。在本文实验条件下,脉冲时间为10min是最佳的脉冲时间,得到的氮化层厚度为200μm。随着脉冲频率增加,渗层厚度增加,频率较低时,渗层无明显增厚,本实验范围内,9Hz时的渗氮层厚度达最大值,约为200μm。随渗氮载体组成不同,氮化层的厚度也不同,本实验中,载体成分为:木屑350g+氯化铵80g+碳酸钠140g的组成效果最好,得到的渗层厚度最厚可达100μm。固体渗氮剂中黄血盐的含量对高锰钢的渗氮层有影响,加入脉冲电场时,随着黄血盐含量的增加,渗氮层的厚度有所增加。其中含量为280g黄血盐的试样的渗氮层最深,且硬度最大,可达170μm。实验表明,碘能够起到催渗的作用,碘的加入量为2g时渗层最深,约180μm。在上述各影响渗氮层深度的因素不变时,经电脉冲处理后的显微硬度值和渗层厚度均高于未经电脉冲处理的显微硬度值和渗层厚度。
【关键词】：7Mn15Cr2Al3V2WMo高锰钢 固体渗氮 电脉冲处理 渗氮层厚度 显微硬度
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG161;TG142.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 高锰钢概述9-12
• 1.1.1 高锰钢的应用及发展9-10
• 1.1.2 高锰钢的分类10-11
• 1.1.3 7Mn15Cr2Al3V2WMo钢11-12
• 1.2 渗氮概述12-18
• 1.2.1 渗氮原理12-14
• 1.2.2 氮化分类14-17
• 1.2.3 氮化优缺点17-18
• 1.3 电脉冲研究简介18-21
• 1.3.1 电脉冲处理对液态金属凝固组织影响研究18-20
• 1.3.2 电脉冲处理对固态金属性能的影响20-21
• 1.4 课题研究内容21
• 1.5 课题意义21-23
• 2 实验方法23-27
• 2.1 实验材料与设备23
• 2.1.1 实验材料23
• 2.1.2 实验设备23
• 2.2 渗氮试样的制备23-24
• 2.3 固体渗剂的制备24
• 2.4 电脉冲工艺参数的设定24
• 2.5 试样与电脉冲设备连接及处理方式24-25
• 2.6 金相试样的制备25-26
• 2.7 硬度测定26
• 2.8 能谱分析26
• 2.9 XRD分析26-27
• 3 实验结果与分析27-48
• 3.1 电脉冲处理持续时间对渗层的影响27-29
• 3.1.1 脉冲时间对渗层厚度的影响27-28
• 3.1.2 脉冲时间对渗氮层硬度的影响28-29
• 3.2 电脉冲频率对渗氮层的影响29-31
• 3.2.1 电脉冲频率对渗氮层厚度的影响29
• 3.2.2 电脉冲频率对渗氮层硬度的影响29-31
• 3.3 渗氮载体对电脉冲渗氮工艺的影响31-34
• 3.3.1 渗氮载体对渗氮层厚度的影响31-33
• 3.3.2 渗氮载体经电脉冲处理后对渗氮层厚度的影响33-34
• 3.3.3 渗氮载体经电脉冲处理后对渗氮层硬度值的影响34
• 3.4 供氮剂成分对电脉冲渗氮工艺的影响34-39
• 3.4.1 供氮剂配比对渗氮层厚度的影响34-36
• 3.4.2 脉冲电场作用下供氮剂成分对渗氮层厚度的影响36
• 3.4.3 脉冲电场作用下供氮剂成分对渗氮层硬度的影响36-39
• 3.5 催渗剂碘含量对电脉冲处理渗氮层的影响39-45
• 3.5.1 碘含量对渗氮层厚度的影响39-40
• 3.5.2 碘在电脉冲处理下对渗氮层厚度的影响40-42
• 3.5.3 碘在电脉冲处理下对渗氮层硬度的影响42-45
• 3.6 扫描电镜分析45
• 3.7 能谱仪分析45-48
• 4 结论48-49
• 参考文献49-51
• 攻读硕士期间发表学术论文情况51-52
• 致谢52

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本文编号：372040