亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        20CrMnTi鋼有無(wú)稀土滲碳熱處理表面強(qiáng)化層的組織及性能研究

        2021-04-05 15:07:36陶思偉
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年1期
        關(guān)鍵詞:滲層滲碳碳化物

        陶思偉,張 鑫

        (大連鍋爐壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)研究院有限公司,遼寧 大連 116000)

        20CrMnTi作為一種常規(guī)滲碳鋼,含碳量通常為0.17%~0.24%的低碳鋼。其淬透性較高,在保證淬透情況下,具有較高的強(qiáng)度和韌性,特別是具有較高的低溫沖擊韌性。常規(guī)熱處理有退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)和穩(wěn)定化處理等等[1]。金屬材料表面化學(xué)熱處理是表面合金化與熱處理相結(jié)合的一種表面處理技術(shù)。它是利用元素?cái)U(kuò)散性能,使合金元素滲人金屬表面的一種熱處理工藝。常規(guī)的化學(xué)熱處理有滲碳、滲氮、滲硼、碳氮共滲和硼碳共滲等等[2,3]。滲碳是金屬材料最常見(jiàn)的一種熱處理工藝,是指使碳原子滲入到鋼表面層的過(guò)程。工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、性?xún)r(jià)比高[4]。在滲碳劑里加入少量稀土元素可以改善滲碳劑的裂解、界面反應(yīng)、擴(kuò)散過(guò)程及內(nèi)部原子結(jié)構(gòu),從而提高催滲效果,從而起到微合金化作用,改變滲層組織結(jié)構(gòu)并細(xì)化組織,并在提高滲層深度強(qiáng)度和硬度的同時(shí),韌性也得到一定程度的提高,可達(dá)到改善滲碳工藝的產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品性能的目的[5]。

        1 結(jié)果與分析

        1.1 不同表面強(qiáng)化層的20CrMnTi顯微組織

        1.1.1 普通熱處理的20CrMnTi顯微組織

        如圖1所示為實(shí)驗(yàn)中制備的840℃保溫20min水淬、185℃回火保溫90min的20CrMnTi鋼材料放大100倍的金相照片。

        從圖1中可以看到普通熱處理后的20CrMnTi鋼表面組織存在著回火馬氏體和少量白色小顆粒鐵素體。而材料表面細(xì)粒狀碳化物分布的不均勻,所以帶有原始組織帶狀偏析的痕跡。普通熱處理的試樣沒(méi)有滲層,在實(shí)驗(yàn)中僅作為比較試樣使用。

        1.1.2 滲碳處理的20CrMnTi顯微組織

        如圖2所示為實(shí)驗(yàn)中制備的在箱式電阻爐920℃溫度下,保溫5小時(shí)滲碳后又經(jīng)過(guò)840℃保溫20min進(jìn)行水淬、185℃回火保溫90min的20CrMnTi鋼材料的放大100倍的金相照片。

        從圖2可以看出,經(jīng)過(guò)滲碳處理后的樣品的滲層呈現(xiàn)白色光亮,厚度約為0.1mm,表面組織為高碳回火馬氏體+碳化物+少量殘余奧氏體。同時(shí)在最表面有一層約為30μm厚的均勻致密的層結(jié)構(gòu),這是由于淬火后表面組織細(xì)化。而材料表面細(xì)粒狀碳化物分布的不均勻,所以帶有原始組織帶狀偏析的痕跡。感應(yīng)加熱使得表面溫度較高,得到了表面化合物層較為致密。

        1.1.3 稀土滲碳處理的20CrMnTi顯微組織

        如圖3所示為實(shí)驗(yàn)中制備的稀土含量5%,箱式電阻爐中920℃下保溫5小時(shí)稀土滲碳后進(jìn)行840℃保溫20min水淬、185℃回火保溫90min的20CrMnTi鋼材料放大100倍的金相照片。

        圖3 稀土滲碳后做熱處理的100倍20CrMnTi鋼材料的顯微組織

        從圖3可以看出,經(jīng)過(guò)稀土含量為5%的稀土滲碳處理后的樣品由滲碳層、過(guò)渡層、基體組織三部分組成,滲層較深,厚度約為0.4mm。表面組織為馬氏體+細(xì)小顆粒狀碳化物+少量殘余奧氏體。在增加稀土滲碳過(guò)程中,馬氏體的尺寸減小,組織細(xì)小,在表面層中有大量分散的粒狀碳化物析出物,形成了良好的超顯微組織和殘余奧氏體組織,顯微組織硬度顯著增加。所以增加稀土可以細(xì)化滲層組織。

        1.2 不同表面強(qiáng)化層20CrMnTi鋼滲層硬度測(cè)試

        對(duì)制備得到的不同表面強(qiáng)化層的20CrMnTi鋼試樣進(jìn)行了滲層硬度測(cè)試。在HX-1000型自動(dòng)測(cè)量數(shù)顯顯微硬度計(jì)設(shè)置試驗(yàn)力為HV0.1,載荷施加時(shí)間為10s,將試樣放在200×的物鏡下找到滲層并施加壓力。測(cè)量壓痕對(duì)角線寬度,得到顯微硬度值,從每個(gè)樣品的滲層表層開(kāi)始測(cè)量,由滲層表層向中心每次間距0.1mm依次進(jìn)行測(cè)量,對(duì)每個(gè)樣品公測(cè)量八個(gè)點(diǎn),整理得到數(shù)據(jù)如表1。

        表1 不同表面強(qiáng)化層20CrMnTi鋼材料滲層硬度

        從表1中可以看到經(jīng)過(guò)普通淬火、回火處理的20CrMnTi鋼材料的表層硬度398.7HV,由于淬火和回火提高了最表層的硬度值,而基體硬度值約為300HV。從表1中可以看到滲碳熱處理的20CrMnTi鋼材料的表層有0.1mm的碳化物滲層,滲層硬度719HV,基體硬度值約350HV。稀土含量5%滲碳熱處理的20CrMnTi鋼材料的表層有0.4mm的碳化物滲層,滲層硬度824HV,過(guò)渡層硬度慢慢下降,基體硬度值約350HV。在經(jīng)過(guò)兩種表層處理后滲層硬度都有所提升。稀土元素的添加使表面滲層硬度更高,滲層更深,在表面熱處理中起到催滲的作用。

        從上表中可以看到,一般距離滲層表層越近,顯微硬度值越大,隨著打點(diǎn)位置向心部移動(dòng),硬度也逐漸降低,由此可見(jiàn)在經(jīng)歷過(guò)表層不同強(qiáng)化熱處理后,表層的硬度有不同程度的增加。

        比較同樣熱處理流程不同種熱處理工藝的試樣測(cè)試后,可得出結(jié)論:稀土含量為5%的稀土滲碳熱處理的20CrMnTi鋼的表面強(qiáng)化層的硬度值最高可達(dá)HV824,是所有參與比較的熱處理中效果最好的。而同種熱處理,因稀土的增加滲層加深,晶體結(jié)構(gòu)更致密,稀土元素在這一過(guò)程中起到催滲的作用,從而使硬度增加。

        1.3 不同表面強(qiáng)化層的20CrMnTi鋼滲層的X射線衍射分析

        將不同表面強(qiáng)化層:普通熱處理、滲碳熱處理、稀土滲碳熱處理的試樣進(jìn)行X射線衍射分析,得到結(jié)果如下。

        對(duì)直接熱處理的試樣進(jìn)行X射線衍射分析得到結(jié)果如圖4,材料表面物質(zhì)只有Fe,因?yàn)槠胀崽幚聿](méi)有改變它的化學(xué)成分。

        圖4 普通熱處理的20CrMnTi材料的X射線衍射圖

        對(duì)滲碳熱處理和稀土含量為5%的稀土滲碳熱處理的試樣進(jìn)行X射線衍射分析得到結(jié)果如圖5,圖(a)顯示材料表面物質(zhì)α-Fe和Fe碳化物。圖(b)材料表面物質(zhì)Fe和Fe碳化物。相較于滲碳X射線衍射分析結(jié)果,稀土滲碳的衍射峰值強(qiáng)度更高,半高寬更大。

        圖5 滲碳、稀土滲碳熱處理的20CrMnTi材料的X射線衍射圖

        2 結(jié)論

        本文以20CrMnTi鋼材料為研究對(duì)象,對(duì)比研究了普通熱處理、滲碳熱處理、稀土滲碳熱處理不同表面熱處理工藝條件下的表面強(qiáng)化層的組織及性能。結(jié)果如下:

        (1)在化學(xué)熱處理中加入稀土元素在化學(xué)熱處理中起到催滲的作用,可以有效的增加滲層深度,使表層更致密從而增加表面硬度,可以有效改善材料表面的耐腐蝕性。

        (2)在經(jīng)歷過(guò)表層不同強(qiáng)化熱處理后,表層硬度和基體硬度有不同程度的增加,在其中稀土含量為5%的稀土滲碳熱處理的20CrMnTi鋼的表面強(qiáng)化層的硬度值最高,說(shuō)明稀土滲碳熱處理在加強(qiáng)表面硬度上是所比較的熱處理中效果最好。

        猜你喜歡
        滲層滲碳碳化物
        紫銅表面鋁系二元共滲層的物相組成與性能研究
        機(jī)械能助滲法制備Zn-Mg合金滲層的顯微組織及耐蝕性
        基于系統(tǒng)工程的高壓渦輪葉片內(nèi)腔滲層正向設(shè)計(jì)
        改善高碳鉻軸承鋼碳化物均勻性研究
        上海金屬(2022年6期)2022-11-25 12:24:20
        GH710合金Al-Si滲層制備及燃?xì)鉄岣g性能研究
        一種新型爐管滲碳層檢測(cè)方法的應(yīng)用
        滲碳工藝的中國(guó)專(zhuān)利分析
        Cr12Mo1V1鍛制扁鋼的共晶碳化物研究
        模具制造(2019年3期)2019-06-06 02:11:04
        甲烷還原氧化球團(tuán)過(guò)程中的滲碳行為
        Nb微合金鋼中碳化物高溫溶解行為研究
        上海金屬(2016年4期)2016-11-23 05:38:50
        俺来也三区四区高清视频在线观看| 日日澡夜夜澡人人高潮| 亚洲精品久久久久久动漫| 香蕉视频免费在线| 午夜婷婷国产麻豆精品| 人妻少妇哀求别拔出来| 亚洲女初尝黑人巨高清| 色yeye免费视频免费看| 日韩成精品视频在线观看 | 国产精品妇女一区二区三区| 丰满岳乱妇一区二区三区| 亚洲av成人精品日韩一区| 国产中文久久精品| 日韩一二三四区在线观看| 99无码精品二区在线视频| 国产全肉乱妇杂乱视频| 丁香六月久久| 字幕网中文字幕精品一区| 欧美xxxxx高潮喷水麻豆| 国产真实伦在线观看| 精品国产性色av网站| 极品少妇一区二区三区四区视频 | 欧美日本日韩aⅴ在线视频| 天堂女人av一区二区| 中文字幕免费人成在线网站| 国产精品伦一区二区三级视频| 欧美亚洲国产日韩一区二区三区| 亚洲男女视频一区二区| 国产性自爱拍偷在在线播放 | 丁香婷婷激情综合俺也去| 国产a v无码专区亚洲av| 中文字幕日本人妻一区| 国产av一级黄一区二区三区| 少妇无码太爽了不卡视频在线看| 自拍亚洲一区欧美另类| 中文字幕人妻互换激情| 精品国产麻豆免费人成网站 | 国产又粗又猛又黄又爽无遮挡 | 免费看黄视频亚洲网站| 成 人 免费 在线电影| 亚洲AV秘 无码一区二区三区臀|