导读:本文包含了渗层硬度论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:40Cr,循环离子渗氮,恒温离子渗氮,性能
渗层硬度论文文献综述
钟厉,马晨阳,韩西,罗明宝[1]（2017）在《40Cr钢循环离子渗氮工艺及渗层硬度研究》一文中研究指出目的探索循环离子渗氮与常规恒温离子渗氮技术的工艺效果。方法先对试样进行调质处理,分组进行离子渗氮,固定氨气和乙醇的流量,改变渗氮时间和渗氮温度两种工艺参数及渗氮工艺,分别测定渗氮后各试样的表面硬度及渗层厚度,观察其金相组织,并分析每组试样渗氮层的性能。结果循环离子渗氮530 6 h℃试样的表面硬度最高,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长,试样的表面硬度增加,但是当温度超过530℃、时间超过6 h后,试样的表面硬度反而降低。循环渗氮550 10 h℃试样的渗层厚度最厚,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的增加,试样的渗层厚度变厚,但时间超过6 h后,渗层厚度的增加较缓慢,6、8、10 h试样的渗层厚度差别不大。相同的渗氮温度下,循环渗氮6 h的试样的渗层厚度基本与常规恒温渗氮10 h试样的渗层厚度一样,相同渗氮时间内,循环渗氮510℃的试样的表面硬度高于恒温渗氮550℃试样的表面硬度,且两者的渗层厚度相差不多。结论循环离子渗氮工艺优于常规的恒温离子渗氮,循环离子渗氮550 8 h℃试样的综合性能最好。(本文来源于《表面技术》期刊2017年02期）
王兴安[2]（2017）在《M50NiL钢高硬度深渗层碳氮双渗工艺与性能》一文中研究指出M50NiL钢是为新一代航空发动机所研制的一种新型表层硬化型轴承钢,已广泛应用于装备制造、航空航天等制造业中。但在实际应用中,往往要求其在高速、重载及高温等条件下展现出高的断裂韧性、高疲劳寿命、良好的耐磨性等性能。因此,需要通过表面改性处理来提高其表面性能。本文针对高速重载高温M50NiL轴承钢服役寿命的要求,提出了M50NiL钢高硬度深渗层碳氮双渗新思路,基于渗层厚度与碳氮浓度分布模型设计了碳氮双渗工艺,实现了M50NiL钢表面高硬度深渗层改性。研究了气体渗碳、等离子体渗氮和碳氮双渗工艺,分析了不同工艺对渗层组织结构和性能的影响,揭示了渗层强韧化机理与深层硬化机理。利用渗层增厚动力学数学模型和菲克扩散定律,建立了渗层碳氮浓度分布数学模型,较准确地模拟计算了渗层碳氮浓度分布,实现了渗碳和渗氮工艺设计。基于气体渗碳可获得较厚的渗层与等离子体渗氮可大幅提高表层硬度的工艺特点,结合渗层碳氮浓度分布数值模拟结果,设计了M50NiL钢表面碳氮双渗工艺:渗碳(930℃,1.14%Cp,3h+910℃,0.85%Ck,3h)+渗氮(580℃,0.25N2:0.25H_2,16h)+淬火(830℃)与渗碳(930℃,1.14%Cp,3h+910℃,0.85%Ck,3h)+氮碳共渗(540℃,0.2N2:0.2H_2:0.15C_2H_5OH,6h)+淬火(830℃)。基于M50NiL钢气体渗碳、等离子体渗氮及碳氮双渗工艺的设计,研究了渗碳、渗氮及碳氮双渗工艺参数对渗层有效硬化层厚度的影响。实验结果表明,M50NiL钢经渗碳工艺处理后渗层厚度显着提高,渗碳层厚度随渗碳时间的延长而增厚。淬火态钢经渗氮工艺处理后渗层表面硬度显着提高,渗氮层厚度随渗氮温度、氮氢比和渗氮时间的提高而增厚。碳氮双渗层硬度和厚度较单一的渗碳或渗氮处理显着提高,表面硬度可达1007HV0.1,有效硬化层厚度可达940μm,实现了实验用钢表面高硬度深渗层改性。对M50NiL钢的气体渗碳层、等离子体渗氮层及碳氮双渗层的表面相结构进行分析和表征,研究工艺参数对渗层表面相结构的影响,并观察渗氮层精细组织,探讨渗层组织细化机理。结果表明实验用钢渗碳层表面相组成主要为高碳马氏体α′-Fe、Fe_3C、残余奥氏体AR、Fe_2O_3及Fe_3O_4相。490℃渗氮时,在高氮氢比下渗氮层主要由α′-Fe、γ′-Fe_4N和ε-Fe2-3N相组成;在低氮氢比下渗氮层主要由α′-Fe和γ′-Fe_4N相组成,有效抑制了脆性相ε-Fe_(2-3)N相的形成。当渗氮温度超过560℃时,渗层表面出现低氮化合物FeN_(0.076)相。碳氮双渗层表面相组成主要为含氮碳的马氏体α′-Fe(N,C)和少量的Fe_3C、低氮化合物Fe N0.076、Fe_3O_4及Fe_2O_3相。TEM结果表明,经460℃等离子体渗氮后渗层组织出现超细化现象,并伴有非晶形成。随着距渗层表面距离的增加,渗层晶粒尺寸逐渐增大。长时间(>8h)渗氮层表面有纳米级的氮化物γ′-Fe_4N相形成。纳米晶形成机理主要是渗层中局域非晶晶化纳米化及氮的渗入引起内应力增大,导致位错密度较高的区域位错亚结构移动、合并或重排形成亚晶或纳米晶,最终形成纳米化组织。对淬火态M50NiL钢渗碳层、渗氮层及碳氮双渗层的性能进行分析和表征,研究了工艺参数对渗层性能的影响,揭示了渗层的改性机理。摩擦磨损试验结果表明,等离子体渗氮、气体渗碳与碳氮双渗工艺处理均可显着提高M50NiL钢的耐磨性能。淬火态钢的磨损机理主要为严重的粘着磨损、氧化磨损及疲劳磨损。经等离子体渗氮后,严重的塑性变形消失,主要为磨粒磨损和轻微氧化磨损。渗碳层的磨损机制主要为疲劳磨损及磨粒磨损。碳氮双渗层摩擦系数由原始淬火态的0.40降低至0.34,磨损率由0.93×10-3 mg N~(-1) m~(-1)降低至0.03×10-3 mg N~(-1) m~(-1)。碳氮双渗层的磨损机制主要为轻微的磨粒磨损和氧化磨损,表现出较高的耐磨性能。腐蚀试验结果表明,460℃等离子体渗氮处理可提高M50NiL钢的耐腐蚀性能,降低了腐蚀电流、提高了腐蚀电位,使材料从严重的全面均匀腐蚀转变成局部点蚀,且渗氮层的耐蚀性随渗氮时间的延长而提高。碳氮双渗深层硬化机制为:通过气体渗碳获得较厚的渗层,再通过等离子体渗氮引入氮原子,使材料表面获得一定厚度的含氮碳的高硬度渗层,最后进行高温淬火,使渗层中的碳化物回溶,随后在淬火过程中碳原子固溶在基体中,使渗层硬度得到提高,同时渗层中的残余奥氏体与基体组织在淬火过程中发生马氏体相变强化,进而使渗层及心部硬度都得到提高。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-01-01）
方琴,万时旺,陈庚[3]（2016）在《固体渗硼工艺对9SiCr钢渗层厚度及表面硬度的影响》一文中研究指出研究了不同的渗硼温度和渗硼时间对9Si Cr钢渗层厚度及表面硬度的影响。结果表明:在给定的试验条件下,从渗硼层综合力学性能和对基体性能的影响等因素综合考虑,9Si Cr钢最佳的渗硼工艺方案为渗硼温度880℃,渗硼时间5h,渗层厚度达到74.0μm,表面硬度为1450HV。(本文来源于《装备制造与教育》期刊2016年03期）
张安宁[4]（2016）在《合金结构钢稀土渗氮及渗层硬度增强机理研究》一文中研究指出渗氮是常见的合金钢表面硬度强化热处理工艺。但是渗氮热处理时间长、能耗高,已经越来越难以满足节能减排形势的需要。近年来,通过在渗氮工艺中添加稀土元素,采用稀土渗氮来提高渗氮速度、减少渗氮时间的热处理工艺已引起学术界和工程界的重视。渗氮实践表明,采用稀土渗氮不仅能够加快渗速、降低能耗,而且能够改善渗层的组织结构和性能,强化渗层表面的硬度和耐磨性。但目前对稀土在渗氮中的催渗和硬度增强机理的研究却明显滞后,难以满足稀土渗氮工艺的实践需要。本文针对叁种常见的合金结构钢进行稀土渗氮和常规渗氮对比试验,从宏观和微观两方面研究探讨稀土在渗氮工艺中的催渗和硬度增强机理。采用井式渗氮炉和研制的稀土催渗剂对40CrNiMo、42CrMo和38CrMoAl钢分别进行常规渗氮和稀土渗氮试验。运用金相显微镜对试样渗层显微组织进行观察,发现在放大500倍时,渗层组织并无明显差异；运用扫描电镜进行点成分和线扫描浓度分析,检测稀土元素渗入的位置及其分布,发现稀土可渗入到钢表层,且渗入量晶界处大于晶内。运用显微硬度计对试样进行检测,同一钢种的稀土渗氮表面硬度高于常规渗氮50-150HV,且脆性不增加。通过渗层增厚动力学分析,得出相同温度和时间条件下,稀土渗氮可使渗层明显增厚,渗速提高30～40%。运用透射电镜观察发现,稀土渗入后试样微观结构变复杂,亚结构晶粒变小。基于稀固溶体和柯氏气团等理论,稀土在渗氮过程中的催渗作用主要体现在两个方面,首先稀土盐催渗剂在炉气中发生化学反应,生成稀土氢化物(ReH2或ReH3),然后稀土氢化物后被钢表面吸附发生界面反应,生成稀土氮化物(Re[N])。具有活性的Re[N]在极化作用下以稀土氮化物形态,按空位和短路机制等缺陷渗入钢的表层。渗入的稀土原子与铁互溶生成稀固溶体,使得Fe点阵产生弹性膨胀畸变,引发刃性位错和缺陷密度增殖。氮原子在刃状位错处聚集,导致生成柯氏气团。这一系列作用导致氮原子的扩散系数D增大、传递系数β增大、表层与晶内浓度差增大,使得渗速增加。另外,稀土大原子向工件表面冲击产生的较大动能,加快了炉气交换,从而进一步加快了渗氮速率。稀土原子的渗入改变了钢表层晶粒和晶界结构。对晶粒组织的影响在于引发的位错类似于对钢晶体组织亚结构的切割,使晶粒细化,晶粒亚结构改变,利用霍尔佩奇公式分析强度得出一系列强度迭加效应,使硬度增强。对晶界结构的影响在于稀土原子沿晶界渗入和扩散,会诱导晶界迁移,使晶界表面突壁和扭折密度发生变化,使晶界压缩,限制晶粒的移动,宏观表现为硬度增加；生成的气团,使氮原子偏聚区增多、产生钉扎效应,减少不良氮化物的生成,同时气团最终形成氮化物Fe4N为准球状,细小弥散,不会引起应力集中,而会对晶界产生钉扎作用,产生晶界强化作用,导致硬度增强,脆性不变。(本文来源于《哈尔滨商业大学》期刊2016-06-06）
陈仁德,郑贺,汪爱英[5]（2012）在《AISI440C钢氧-氮-碳叁元共渗渗层显微组织与硬度研究》一文中研究指出以空气、丙烷、氨气等作为气源,利用低温气体多元共渗技术在AISI4400C钢表面进行低温气体氧-氮-碳叁元共渗处理,以提高其表面硬度。借助光学金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和扫描电镜,对渗层形貌、物相、显微硬度梯度变化趋势以及元素分布进行检测分析。结果表明,在基材表面共渗层形成了厚且均匀致密的化合物层,该化合物层以氮化物、碳化物和氧化物为主;叁元共渗过程中氧的加入可促进化合物层的形成,缩短共渗时间,获得的叁元共渗层表面硬度最高可达1170 HV。(本文来源于《热加工工艺》期刊2012年18期）
王岩,徐晋勇,高成,高波,李元明[6]（2012）在《不锈钢渗铜铈渗层成分及硬度》一文中研究指出采用双辉渗金属技术在304不锈钢表面进行铜铈共渗以分析其渗层成分及硬度变化。使用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪等设备研究对比试验的试样渗层截面形貌和渗层成分。结果表明:随源极中铈的含量增加,渗层中铈和铜的含量增加,渗层增加,渗层表面沉积层减少;渗后试样表层硬度明显提高。解释了源极铈的含量对不锈钢渗铜的催渗作用。(本文来源于《兵器材料科学与工程》期刊2012年02期）
纪德丽,刘锦云,金应荣,袁诗红[7]（2009）在《液体渗氮工艺对CrNiMo钢渗层厚度和硬度的影响》一文中研究指出为了探讨无毒液体渗氮工艺对CrNiMo钢渗层的效果,采用正交试验方法研究了氮化温度、氮化时间和尿素添加量对CrNiMo钢液体渗氮层的脆性、渗层厚度和硬度的影响。结果表明,尿素添加量是影响渗层脆性和硬度的主要因素,氮化时间是影响渗层厚度的主要因素,氮化温度对渗层厚度和硬度的影响较小。最优渗氮工艺为570℃,氮化时间5 h,尿素添加量为50 g/h,此时渗层厚度为0.235 mm,最高硬度为920HV,脆性级别为1级。(本文来源于《材料保护》期刊2009年11期）
孟德权,高崭,张伟强[8]（2009）在《45钢表面铬、硼、碳叁元铸渗层的组织和硬度》一文中研究指出以硼铁、石墨、高碳铬铁粉为原料,采用涂料法在45钢铸件表面制备硼、铬和碳叁元铸渗层,研究了不同的涂料配比对表面铸渗层组织和硬度的影响。结果表明:表面铸渗层主要由马氏体、Cr23C6、Fe-Cr、Fe23(C,B)6和Fe3C等相组成,使铸件表面的硬度提高了近3倍;涂料的最佳配比为w(Cr)∶w(B)∶w(C)=80∶10∶10。(本文来源于《机械工程材料》期刊2009年10期）
潘红梅[9]（2008）在《金属渗层形态与硬度的相关性研究》一文中研究指出利用液相等离子体电解渗氮技术对奥氏体不锈钢和球墨铸铁进行渗氮处理,比较了两种金属渗氮前后的硬度分布。实验结果表明:同样实验条件下,不锈钢渗氮后的硬度比球墨铸铁渗氮后的硬度要高。根据显微分析和SEM分析可知,两种材料表面生成的渗层的形态不同是造成这种结果的主要原因。(本文来源于《科技创业月刊》期刊2008年11期）
刘飞燕,樊新民[10]（2007）在《渗碳件渗层碳浓度与硬度分布的模拟》一文中研究指出零件渗碳后渗层的碳浓度分布可以用有限差分法预测,而碳浓度的高低决定了工件淬火后的硬度。根据试验数据建立了马氏体含碳量与硬度的函数关系,预测了圆柱形工件渗碳后的碳浓度分布和淬火后的硬度,硬度的预测结果与试验结果相吻合。(本文来源于《热处理》期刊2007年05期）
渗层硬度论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
M50NiL钢是为新一代航空发动机所研制的一种新型表层硬化型轴承钢,已广泛应用于装备制造、航空航天等制造业中。但在实际应用中,往往要求其在高速、重载及高温等条件下展现出高的断裂韧性、高疲劳寿命、良好的耐磨性等性能。因此,需要通过表面改性处理来提高其表面性能。本文针对高速重载高温M50NiL轴承钢服役寿命的要求,提出了M50NiL钢高硬度深渗层碳氮双渗新思路,基于渗层厚度与碳氮浓度分布模型设计了碳氮双渗工艺,实现了M50NiL钢表面高硬度深渗层改性。研究了气体渗碳、等离子体渗氮和碳氮双渗工艺,分析了不同工艺对渗层组织结构和性能的影响,揭示了渗层强韧化机理与深层硬化机理。利用渗层增厚动力学数学模型和菲克扩散定律,建立了渗层碳氮浓度分布数学模型,较准确地模拟计算了渗层碳氮浓度分布,实现了渗碳和渗氮工艺设计。基于气体渗碳可获得较厚的渗层与等离子体渗氮可大幅提高表层硬度的工艺特点,结合渗层碳氮浓度分布数值模拟结果,设计了M50NiL钢表面碳氮双渗工艺:渗碳(930℃,1.14%Cp,3h+910℃,0.85%Ck,3h)+渗氮(580℃,0.25N2:0.25H_2,16h)+淬火(830℃)与渗碳(930℃,1.14%Cp,3h+910℃,0.85%Ck,3h)+氮碳共渗(540℃,0.2N2:0.2H_2:0.15C_2H_5OH,6h)+淬火(830℃)。基于M50NiL钢气体渗碳、等离子体渗氮及碳氮双渗工艺的设计,研究了渗碳、渗氮及碳氮双渗工艺参数对渗层有效硬化层厚度的影响。实验结果表明,M50NiL钢经渗碳工艺处理后渗层厚度显着提高,渗碳层厚度随渗碳时间的延长而增厚。淬火态钢经渗氮工艺处理后渗层表面硬度显着提高,渗氮层厚度随渗氮温度、氮氢比和渗氮时间的提高而增厚。碳氮双渗层硬度和厚度较单一的渗碳或渗氮处理显着提高,表面硬度可达1007HV0.1,有效硬化层厚度可达940μm,实现了实验用钢表面高硬度深渗层改性。对M50NiL钢的气体渗碳层、等离子体渗氮层及碳氮双渗层的表面相结构进行分析和表征,研究工艺参数对渗层表面相结构的影响,并观察渗氮层精细组织,探讨渗层组织细化机理。结果表明实验用钢渗碳层表面相组成主要为高碳马氏体α′-Fe、Fe_3C、残余奥氏体AR、Fe_2O_3及Fe_3O_4相。490℃渗氮时,在高氮氢比下渗氮层主要由α′-Fe、γ′-Fe_4N和ε-Fe2-3N相组成;在低氮氢比下渗氮层主要由α′-Fe和γ′-Fe_4N相组成,有效抑制了脆性相ε-Fe_(2-3)N相的形成。当渗氮温度超过560℃时,渗层表面出现低氮化合物FeN_(0.076)相。碳氮双渗层表面相组成主要为含氮碳的马氏体α′-Fe(N,C)和少量的Fe_3C、低氮化合物Fe N0.076、Fe_3O_4及Fe_2O_3相。TEM结果表明,经460℃等离子体渗氮后渗层组织出现超细化现象,并伴有非晶形成。随着距渗层表面距离的增加,渗层晶粒尺寸逐渐增大。长时间(>8h)渗氮层表面有纳米级的氮化物γ′-Fe_4N相形成。纳米晶形成机理主要是渗层中局域非晶晶化纳米化及氮的渗入引起内应力增大,导致位错密度较高的区域位错亚结构移动、合并或重排形成亚晶或纳米晶,最终形成纳米化组织。对淬火态M50NiL钢渗碳层、渗氮层及碳氮双渗层的性能进行分析和表征,研究了工艺参数对渗层性能的影响,揭示了渗层的改性机理。摩擦磨损试验结果表明,等离子体渗氮、气体渗碳与碳氮双渗工艺处理均可显着提高M50NiL钢的耐磨性能。淬火态钢的磨损机理主要为严重的粘着磨损、氧化磨损及疲劳磨损。经等离子体渗氮后,严重的塑性变形消失,主要为磨粒磨损和轻微氧化磨损。渗碳层的磨损机制主要为疲劳磨损及磨粒磨损。碳氮双渗层摩擦系数由原始淬火态的0.40降低至0.34,磨损率由0.93×10-3 mg N~(-1) m~(-1)降低至0.03×10-3 mg N~(-1) m~(-1)。碳氮双渗层的磨损机制主要为轻微的磨粒磨损和氧化磨损,表现出较高的耐磨性能。腐蚀试验结果表明,460℃等离子体渗氮处理可提高M50NiL钢的耐腐蚀性能,降低了腐蚀电流、提高了腐蚀电位,使材料从严重的全面均匀腐蚀转变成局部点蚀,且渗氮层的耐蚀性随渗氮时间的延长而提高。碳氮双渗深层硬化机制为:通过气体渗碳获得较厚的渗层,再通过等离子体渗氮引入氮原子,使材料表面获得一定厚度的含氮碳的高硬度渗层,最后进行高温淬火,使渗层中的碳化物回溶,随后在淬火过程中碳原子固溶在基体中,使渗层硬度得到提高,同时渗层中的残余奥氏体与基体组织在淬火过程中发生马氏体相变强化,进而使渗层及心部硬度都得到提高。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
渗层硬度论文参考文献
[1].钟厉,马晨阳,韩西,罗明宝.40Cr钢循环离子渗氮工艺及渗层硬度研究[J].表面技术.2017
[2].王兴安.M50NiL钢高硬度深渗层碳氮双渗工艺与性能[D].哈尔滨工业大学.2017
[3].方琴,万时旺,陈庚.固体渗硼工艺对9SiCr钢渗层厚度及表面硬度的影响[J].装备制造与教育.2016
[4].张安宁.合金结构钢稀土渗氮及渗层硬度增强机理研究[D].哈尔滨商业大学.2016
[5].陈仁德,郑贺,汪爱英.AISI440C钢氧-氮-碳叁元共渗渗层显微组织与硬度研究[J].热加工工艺.2012
[6].王岩,徐晋勇,高成,高波,李元明.不锈钢渗铜铈渗层成分及硬度[J].兵器材料科学与工程.2012
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