第37卷第2期 2016年4月
热处理技术与装备
RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
Vol. 37,Ne. 2 Apr,2016
·工艺研究·
稀士Ce和C原子对20CrMnTi钢渗氮层的影响
张道达，张海军
（江西省机械科学研所，江西南昌330002）
摘要：通过在离子渗氮炉的阴极盘上放置少量的稀土Ce和椰壳活性炭C,采用循环变温工艺对调质后的20CrMnTi钢进行离子渗氮。设计了几种渗氮工艺作为对比，经过试验和检测发现：同时加入稀土Ce和活性炭的离子渗氮工艺处理后的试样渗氮层厚度和表层硬度明显高于单独加稀土Ce或活性炭的工艺；稀土Ce能够同时促进C和N原子在20CrMnTi钢中的扩散速度;C原子的加入有助
于20CrMnTi钢中e相的增多，而稀土Ce的加入却阻碍了e相的增多；关键词：氮碳共渗；高子渗氮；渗氮层；表面硬度；显微组织
中图分类号：TC156.8*2文献标志码：A
文章编号：16734971(2016)02-0043-06
EffectofRareEarthCeandCAtomonNitridingLayerof2oCrMnTiSteel
ZHANG Dao-da,ZHANG Hai-jun
(Jiangxi Institute of Machinery Science，Nanchang Jiangxi 330002，China）
Abstract: The ionitriding for 20CrMnTi steel after quenching and tempering is done by cycle heterotherm technology,though a small amount of rare earth Ce and coconut shell activated carbon placed on the cath-ode plate of ion nitriding fumace. Several kinds of nitriding processes are designed as a comparison. Through experiments and testing, we found that nitriding layer thickness and surface hardness of the speci-mens after ion nitriding while adding rare earth Ce and activated carbon ion are significantly higher than the single adding rare earth Ce or activated carbon . Rare earth Ce can also promote the diffusion velocity of C and N atoms in 20CrMnTi steel. Adding C atom can help to increase phase in 20CrMnTi steel, and adding rare earth Ce has hindered e phase increasing.
Key words:nitrocarburizing;ionitriding;nitriding layer;surface hardness;microstructure
氮碳共渗又称为软渗氨，具有共渗温度低、变形小、脆性低的优点，可提高产品的疲劳寿命和耐磨性。但是由于C原子的渗人，导致渗层的硬度降低。稀土Ce原子能够提高渗氮速度和渗层深度[1-2]。稀土Ce原子渗人工件表面，一般弥散分布，稀土Ce 在渗氮层内科形成第二相沉积核心，增加了碳和氮的扩散速度，从而为C和N原子的快速渗人创造了条件。此外，实践证明热循环工艺也可以明显提高
收稿日期：2015-11-30
渗氮层速度和渗氮层深度，而且不影响渗氮层硬度[3-4]。但是稀土Ce和C原子在循环变温工艺下对20CrMnTi钢渗氮层的影响的研究很少见报道。本论文就是利用经过调质处理的20CrMnTi钢作为研究对象，通过把活性炭粉末和稀土Ce块同时均匀的放置在渗氮炉的阴极盘上，并采用循环变温工艺加快N、C和Ce原子的渗人，从而研究它们对渗氮层的影响。
作者简介：张道达（1982-），男，工程师，碳士，主要研究方向为离子氮化、PVD离子债膜等表面热处理以及钢的普通热处理。
联系电话：15179136186;E-mail;sdkjdxzdd@126.com
基金项目：江西省科技厅科技支撑项目（20142BBE50064）。万方数据