低碳钢气体氮碳复合共渗研究
发布时间：2022-01-05 18:33
渗氮、渗碳和氮碳共渗是指向工件表面渗入活性氮、碳原子,从而使工件表面性能（如硬度、耐磨性、耐蚀性等）提高的化学热处理工艺。传统的渗氮工艺获得的表层具有致密性差、韧性差、硬度低、厚度薄等缺点。针对这些缺点,本文通过调节氮碳共渗过程中NH3和CO流量,然后对渗氮及其后续热处理工艺进行探索,提出循环渗氮渗碳复合工艺,着重研究了循环渗氮渗碳复合工艺（NCNC工艺）。采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜以及一系列性能测试仪器,探究了低碳钢气体渗氮/氮碳共渗层及渗氮渗碳循环热处理后强化层的微观组织结构和性能。主要得到以下结论:（1）气体渗氮气氛中少量CO的加入会显著促进化合物层的生长和表层ε相的快速生成,过多的CO加入会使化合物层中形成θ相,且随着NH3流量的增加,化合物层得到θ相的临界CO流量值也相应增加。气体氮碳共渗气氛中,在NH3流量不变时,随着CO流量的增加,化合物层致密性、韧性逐渐增加,但化合物层厚度却先增大后减小。在CO流量不变时,随着NH3流量的增加,化合物层孔洞增多。随着NH
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-N二元相图
-C 三元相图渗是在一定温度下同时向工件表面渗入氮、碳原子，从而性能，例如耐磨、耐蚀、抗疲劳性能、抗咬合性能等。由成分布以及转变较为复杂。至今已经有很多学者在 Fe-N-做过很多研究，至今还有一些相的转变及相区的划分存在言，氮碳共渗在高碳势情况下会有 Fe3C 相(渗碳体)和 Fe5。立方上，硬度约 为基的固溶(Fe4N)面心立方5.7~6.1 具有铁磁性，硬度约为N 为基的固(Fe2~3N)密排六方4.55~11.0 脆性稍大，好，硬度约 为基的固溶(Fe2N)斜方 11.1~11.35 脆性大，硬260H
低碳钢气体氮碳复合共渗研究一方面，氧化物也可以作为 ε-Fe2~3N 相的异质形核质点成。渗氮后的氧化一般是为了提高工件的耐蚀性[49-51]。QPh)工艺在工业上应用也比较广泛，也就是淬火-抛光-淬火，氧化的复合工艺，这种工艺很大程度上降低了工件表面的性、耐蚀性以及抗疲劳性能[52-55]。统的渗氮/氮碳共渗后大多都会形成一定厚度的化合物层，长时间渗氮会不可避免的出现孔洞、裂纹等缺陷。一些学氮工件不形成化合物层。但是根据 Lehrer 图谱，如图 1.3物层的工件，必须严格控制渗氮气氛的氨分解率，氨分解其渗氮设备必须能够精准控制，对设备的要求极高。陈汪利用氮碳共渗+奥氏体化之后时效处理工艺制备出了无化其制备的表层是富氮奥氏体层，在中温时效后形成了性能提高了工件的表面硬度、耐磨性、抗疲劳性能等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]GCr15钢气体渗氮+淬火复合处理及干摩擦行为[J]. 张国松,崔洪芝,程贵勤. 中国表面工程. 2016(06)
[2]氮化势对低碳钢气体渗氮化合物层组织结构和性能的影响[J]. 王津,洪悦,陈兴岩,伍翠兰. 材料热处理学报. 2016(08)
[3]两段式气体渗氮对35CrMo钢疲劳和腐蚀性能的影响[J]. 杨强云,赵辉,杨川,曹云忠. 热加工工艺. 2015(12)
[4]25Cr2MoVA钢气体渗氮的脆性及耐磨性[J]. 贾永敏,肖桂勇,许文花,吕宇鹏. 材料热处理学报. 2013(S2)
[5]氮势对0.25C-2.5Cr-Mo钢气体渗氮后磨损性能的影响[J]. 许文花,肖桂勇,贾永敏,吕宇鹏. 材料热处理学报. 2013(S2)
[6]高氮奥氏体中温转变高硬度的显微组织及其表征[J]. 焦东玲,刘江文,罗承萍. 材料热处理学报. 2007(S1)
[7]高氮钢的基础研究及应用进展[J]. 李光强,董廷亮. 中国冶金. 2007(07)
[8]纳米结构纯铁的气体渗氮[J]. 佟伟平,陶乃镕,王镇波,吕坚,卢柯. 热处理. 2007(02)
[9]高氮奥氏体的中温转变行为[J]. 焦东玲,罗承萍,刘江文. 金属学报. 2007(04)
[10]软氮化和化学镀镍双重强化对45钢表面性能的影响[J]. 孔令云,黄根良. 材料保护. 2007(03)
博士论文
[1]08F钢氮碳共渗及后续热处理过程中的相变[D]. 陈汪林.湖南大学 2013
硕士论文
[1]低碳钢气体渗氮/氮碳共渗工艺及其渗层改性研究[D]. 王津.湖南大学 2016
本文编号：3570860
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-N二元相图
-C 三元相图渗是在一定温度下同时向工件表面渗入氮、碳原子，从而性能，例如耐磨、耐蚀、抗疲劳性能、抗咬合性能等。由成分布以及转变较为复杂。至今已经有很多学者在 Fe-N-做过很多研究，至今还有一些相的转变及相区的划分存在言，氮碳共渗在高碳势情况下会有 Fe3C 相(渗碳体)和 Fe5。立方上，硬度约 为基的固溶(Fe4N)面心立方5.7~6.1 具有铁磁性，硬度约为N 为基的固(Fe2~3N)密排六方4.55~11.0 脆性稍大，好，硬度约 为基的固溶(Fe2N)斜方 11.1~11.35 脆性大，硬260H
低碳钢气体氮碳复合共渗研究一方面，氧化物也可以作为 ε-Fe2~3N 相的异质形核质点成。渗氮后的氧化一般是为了提高工件的耐蚀性[49-51]。QPh)工艺在工业上应用也比较广泛，也就是淬火-抛光-淬火，氧化的复合工艺，这种工艺很大程度上降低了工件表面的性、耐蚀性以及抗疲劳性能[52-55]。统的渗氮/氮碳共渗后大多都会形成一定厚度的化合物层，长时间渗氮会不可避免的出现孔洞、裂纹等缺陷。一些学氮工件不形成化合物层。但是根据 Lehrer 图谱，如图 1.3物层的工件，必须严格控制渗氮气氛的氨分解率，氨分解其渗氮设备必须能够精准控制，对设备的要求极高。陈汪利用氮碳共渗+奥氏体化之后时效处理工艺制备出了无化其制备的表层是富氮奥氏体层，在中温时效后形成了性能提高了工件的表面硬度、耐磨性、抗疲劳性能等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]GCr15钢气体渗氮+淬火复合处理及干摩擦行为[J]. 张国松,崔洪芝,程贵勤. 中国表面工程. 2016(06)
[2]氮化势对低碳钢气体渗氮化合物层组织结构和性能的影响[J]. 王津,洪悦,陈兴岩,伍翠兰. 材料热处理学报. 2016(08)
[3]两段式气体渗氮对35CrMo钢疲劳和腐蚀性能的影响[J]. 杨强云,赵辉,杨川,曹云忠. 热加工工艺. 2015(12)
[4]25Cr2MoVA钢气体渗氮的脆性及耐磨性[J]. 贾永敏,肖桂勇,许文花,吕宇鹏. 材料热处理学报. 2013(S2)
[5]氮势对0.25C-2.5Cr-Mo钢气体渗氮后磨损性能的影响[J]. 许文花,肖桂勇,贾永敏,吕宇鹏. 材料热处理学报. 2013(S2)
[6]高氮奥氏体中温转变高硬度的显微组织及其表征[J]. 焦东玲,刘江文,罗承萍. 材料热处理学报. 2007(S1)
[7]高氮钢的基础研究及应用进展[J]. 李光强,董廷亮. 中国冶金. 2007(07)
[8]纳米结构纯铁的气体渗氮[J]. 佟伟平,陶乃镕,王镇波,吕坚,卢柯. 热处理. 2007(02)
[9]高氮奥氏体的中温转变行为[J]. 焦东玲,罗承萍,刘江文. 金属学报. 2007(04)
[10]软氮化和化学镀镍双重强化对45钢表面性能的影响[J]. 孔令云,黄根良. 材料保护. 2007(03)
博士论文
[1]08F钢氮碳共渗及后续热处理过程中的相变[D]. 陈汪林.湖南大学 2013
硕士论文
[1]低碳钢气体渗氮/氮碳共渗工艺及其渗层改性研究[D]. 王津.湖南大学 2016
本文编号：3570860
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