M50NiL钢表面复合渗层组织与性能研究
M50NiL高温渗碳轴承钢中Fe2Mo析出相的电镜观察
的密排 方 向 ［１１ １］ 。 在 Ｍ５０ＮｉＬ高 温渗 碳轴 承 钢 的渗 碳 层 和心 部 均
观察 到 Ｆｅ，Ｍｏ型 Ｌａｖｅｓ相 ，其 中 纳 米 尺 寸 的 Ｆｅ Ｍｏ 析 出 相 主 要 是 在 回 火 过 程 中 析 出 的 。Ｆｅ：Ｍｏ型 Ｌａｖｅｓ相是 Ｍ５０ＮｉＬ钢 中 的主要 强化 相之 一 。
Ｍ 。４， ［ｌ１ １１】Ｍ／／［１００］
９ ５ ９ ３
Ｍ。
得 出的 。可见 ，与 马 氏体 的 （２ １１） 垂 直 的 晶面 是
的
（２１１０ ）１Ｆｅ １ 。 ３ ， ５ ５ ０
（ ５３ ２ １０）ｒｅ Ｏ ３１ 。
Ｍｏ在 Ｍ５ＯＮｉＬ钢 中是 重 要 的强 化 元 素 ，即可 以 稳定铁 素体 ，增 加 钢 的淬 透性 ，又 可 以在 回火 时形 成 Ｆｅ，Ｍｏ或 Ｍｏ Ｃ析 出 ，引 起 钢 的 二 次 硬 化 。纳 米 级 Ｆｅ，Ｍｏ型 Ｌａｖｅｓ相具有很好 的强化 作用 ’ 。Ｆｅ Ｍｏ相 变过程中的晶格畸变以及由于弥散分布而产生 的表面 界面能 对 Ｆｅ，Ｍｏ的生 长 及 晶 粒 的 大 小有 很 大影 响。 Ｆｅ Ｍｏ与马 氏体基体 间的取 向关系是解释 Ｆｅ：Ｍｏ沉淀 动力学和强 化行为 的重要参数 。 目前 ，关于 Ｍ５０ＮｉＬ高 温渗碳轴承钢中 Ｆｅ Ｍｏ与马 氏体基体的取 向关系未见
与
马
氏体
的
（１ １ １） 平 行 ，马 氏体 的 密 排 方 向 ［１１ １］ 与 Ｆｅ。Ｍｏ ３ ３ ６ ，， １．．●．．●．．． ●．． ●．． ●．．●．． Ｊ．． 一 ／
３
６
１ ● ●● ●● ● ｊ
一２ ｌ ０
１● ● ●● ●● ，● ｊ
M50和M50Nil钢多向锻造碳化物及晶粒细化机制研究
M50和M50Nil钢多向锻造碳化物及晶粒细化机制研究M50钢具有高温条件下硬度、强度高等优点,是目前综合性能优良的航空轴承钢。
M50钢中合金元素形成的碳化物是其重要的组织特征同时也是轴承性能良好的保障,但是分布不均,尺寸过大的碳化物会使轴承在服役过程中发生开裂导致失效。
M50Nil钢是在M50钢的基础上研发的新一代高温轴承钢,这种钢在经过表面硬化处理后,具有“表硬内韧”的特点,这样大大提高了轴承的疲劳寿命,但是M50Nil钢的晶粒尺寸较大,这样影响了锻件的性能,因此,如何控制M50钢中碳化物的尺寸和分布、M50Nil钢中晶粒粗大的问题,提高材料性能,是目前制备高性能高温轴承钢的难题。
本文通过对M50钢和M50Nil钢进行多向锻造,研究了始锻温度和累计应变量对M50钢和M50Nil钢微观组织的影响,并分析了M50钢的碳化物碎化机制以及M50Nil钢的晶粒细化机制。
在1000℃和1100℃对M50钢分别进行累积应变量为1.2、2.4、3.6和5.4的多向锻造,多向锻造后的锻件碳化物发生明显的碎化,由原始M50钢中尺寸为25μm的碳化物碎化为小于10μm,同时始锻温度升高使得颗粒状碳化物发生了明显的溶解。
始锻温度为1100℃时,随着累积应变量的增加,锻件易变形区的晶粒得到细化,当累积应变量增加到5.4时,易变形区平均晶粒尺寸为3μm。
在1050℃、1100℃、1150℃和1180℃下对M50Nil钢进行了累积应变量为3.6的多向锻造发现,锻后锻件易变形区的晶粒尺寸发生了明显的变化,当M50Nil钢只在这四个温度下保温一定时长不进行多向锻造时,晶粒尺寸随着加热温度的升高逐渐长大,而多向锻造后易变形区的晶粒尺寸在1100℃时达到最小值。
在1100℃保温30min后对M50Nil钢进行了累积应变量分别为0.6、1.8、3.6、5.4和7.2的多向锻造,M50Nil钢易变形区的晶粒尺寸随着累积应变量的增加呈现减小的趋势。
包埋粉末渗铝的组织和性能
镍 基 合金 在不 同温 度下 的 渗铝 层 有 不 同的 金相 组 织 。钢 件 渗铝 后 ，表 面 渗 层 可能 出现 什 么 组 织 ，取 决 于 工 艺方 法 、铝 原 子 的供 给 和 吸 收 情 况 、渗铝 温 度 和 时 间 以 及 钢 中合 金 元 素 种 类
～
和高合金钢 ，还可以在铜合金 、钛合金以及难熔金 属铂 、铌等 基体上进行 。经过渗铝的钢材表面会形成一种铁铝 合金层 ，使 渗铝钢具有抗高温氧化能力和耐腐蚀能力。
铝 或 铝 铁 合金 与活 性 剂 （ 如 氯 化 铵 等 ），在加 热 时发 生 反
应：
ＮＨ ＣＩ ＝ ＮＨ ＋ＨＣ１
用 ）ｆ ｌ ｌ 。
对铁可 以起到阴极保护的作用 。渗铝层在很多腐蚀介质 中具有 良好的耐蚀性 ，在金属防腐应用方面取得了明显效果 。郭贵芬
等 研 究 了２ ０ 钢 及 渗 铝２ ０钢 在 ７ ５ ０℃和 ８ ０ ０ ｏ Ｃ下在 Ｋ Ｃ１ 盐 膜 下
渗 铝工 艺 ：８ ８ ０ ～ ９ ２ ０℃ ，保温 ５ ～ ８ ｈ 。
度， ／
一 Ｎ ｉ ３ Ａ１ 、ｐ — Ｎ ｉ Ａ Ｉ ＋ｄ—
备 中有广泛应用。
１ 固体 粉 末渗 铝原 理
Ｃ ｒ 、 ８－ Ｎ ｉ ２ Ａ １ ３ 和 ８一 Ｎ ｉ ２ Ａ １ ３ ＋ Ｃ ｒ Ｓ Ｎ ｉ ８ ，界 面 具 有 较 高 的 浓 度 梯
，＾ ｙ ／ ｐ和 ｐ／ ８ 界 面之 间没 有位 相 关 系 。 ３ 渗铝 层 的性 能
含量较高 ，则渗层下面将形成富碳区 。渗铝层 的外层组织和渗 铝工 艺有很大关系。固体粉末渗铝后外层是呈亮白色的铝铁化 合物 （ 以Ｆ ｅ Ａ Ｉ 为主 ）。钢的渗铝层由表及里依次形成Ｆ ｅ Ａ１ 金属 间化合物 、Ｆ ｅ Ａ １ 固溶体 、 Ａｌ 固溶体 的ａ ＿ Ｆ ｅ 固溶体 。上海大学 材料研究所李凌峰 等 采用固体粉 末包埋 法对０ ０ Ｃ ｒ ｌ ７ Ｎｉ ｌ ４ Ｍｏ ２ 和
TiB_2增强50Ni基金属陶瓷复合粉末与涂层的研究
究不 同球磨时 间得 到 Ｔ ｉ Ｂ 一 ５ ０ Ｎ ｉ 粉末的显微组织 和物相 ， 研究Ｔ ｉ Ｂ － ５ ０ Ｎ ｉ 涂层 的显 微组织 、 物相结构 、 孔 隙率和硬度 。结
第３ ６ 卷 第３ 期
２ ０１ ３ 仨
兵器材料科 学与工程
０ＲＤＮ ＡＮＣ Ｅ ＭＡ Ｉ ＥＲＩ ＡＬ Ｓ ＣＩ ＥＮ ＣＥ ＡＮＤ ＥＮ ＧＩ Ｎ ＥＥ ＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎ ｏ ． ３
Ｍａ ｙ， ２０１ ３
５ 月
网络出版时间： ２ ０ １ ３ － ５ — ９ １ ０ ： ２ ７ 网 络 出版 地 址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ３ ３ ． １ ３ ３ １ ． Ｔ Ｊ ． ２ ０ １ ３ ０ ５ ０ ９ ． １ ０ ２ ７ ． ０ ０ ６ ． ｈ ｔ ｍｌ
Ｃ ＨＥ Ｎ Ｘｉ ａ ｏ ， ＷＡ ＮＧ Ｈｏ ｎ ｇ ｔ ａ ｏ ｔ ． ２ ， ＢＡＩ Ｘｉ ａ ｏ ｂ ￣ａ ， Ｗ ＡＮＧ Ｙｕ ｗ ｅ ｉ 一 ， ＤＵ Ｘｕ ｅ ｆ ｅ ｉ ，
（ １ ． Ｊ ｉ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ Ｒ ｅ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ３ ３ ２ ０ ０ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ＆Ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｊ ｉ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ３ ３ ２ ０ ０ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
M50NiL高温渗碳轴承钢中Fe2Mo析出相的电镜观察
M50NiL高温渗碳轴承钢中Fe2Mo析出相的电镜观察娄艳芝;罗庆洪;李春志;赵振业
【期刊名称】《航空材料学报》
【年(卷),期】2012(032)004
【摘要】应用高分辨电子显微镜(HREM)观察M50NiL高温渗碳轴承钢中的马氏体和强化相Fe2Mo的形貌、结构及其与马氏体的取向关系.分析结果表
明:M50NiL高温渗碳轴承钢心部组织主要为板条马氏体,表层组织主要为片状马氏体,其亚结构孪晶的孪生面为{211}晶面族；M50NiL钢中观察到纳米级强化相Fe2Mo,长条状,宽约2～3nm;部分Fe2Mo沿马氏体的孪生面生长,生长方向为[111]M；纳米级强化相Fe2Mo与马氏体的取向关系
为:{112}M∥{001}Fe2Mo,[111]M∥[100]Fe2Mo.
【总页数】5页(P44-48)
【作者】娄艳芝;罗庆洪;李春志;赵振业
【作者单位】北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095【正文语种】中文
【中图分类】TG142.1
【相关文献】
1.新型高温用渗碳轴承钢的接触疲劳寿命 [J], 袁新生;谷臣清
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3.高温渗碳轴承钢10Cr4Ni4Mo4V的渗碳热处理 [J], 叶健熠;袁新生;邱志仁;王杰君;谷臣清
4.新型高温高速渗碳轴承钢 [J], 袁新生;谷臣清
5.渗碳型高温轴承钢的研究 [J], 徐玉兰;赵航
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表层超硬化M50NiL钢接触疲劳失效机理
2017年第37卷 航空材料学报2017,V〇1.37第 6 期第34 -40 页 JO U R N A L O F A E R O N A U T IC A L M A T E R IA L S No.6 p p.34 -40表层超硬化M50M L钢接触疲劳失效机理罗庆洪，赵振业，贺自强，李志明(中国航发北京航空材料研究院，北京100095)摘要:应用表面轮廓仪、维氏硬度计、残余应力X射线测定仪、光学显微镜、扫描电子显微镜（S E M)、滚动接触疲劳 试验机等,对比研究表层超硬化M50N：i L钢和M50钢制圆棒试样的硬度梯度、残余应力梯度以及组织结构,实测各 自滚动接触疲劳寿命,并对比分析失效过程，探讨表层超硬化M50M L钢的疲劳失效机理。
结果表明：表层超硬化 M50M L钢失效机理回归赫兹理论，为典型的接触疲劳失效特征，接触疲劳寿命大幅提高;高的表面硬度和表面残 余压应力，良好的组织结构,能够完全抑制表面起始裂纹的形成，是失效机理回归赫兹理论的主要原因。
关键词：表层超硬化;M50N：i L钢;接触疲劳;失效机理d o i：10.11868/j. issn. 1005-5053.2017.000108中图分类号：T G111.8;T G115.21 文献标识码：A文章编号：1005-5053 (2017) 06-003447M50NiL钢是美国20世纪80年代研制的表层 硬化型航空轴承齿轮用结构钢，渗碳、渗氮性能优 良，可二次硬化;M50NiL钢在M50钢的基础上降碳 加镍，大幅提高了断裂韧度和淬透性，使用温度达 到300 °C以上，具有良好的高温硬度和冲击韧性，综 合力学性能优良，是目前国际通用的第二代航空轴 承齿轮钢，在美国、欧盟等得到了普遍的应用[。
表层超硬化是特指渗碳钢在渗碳组织基础上，再进行复合渗氮处理，表面硬度达到高硬的一种热 处理工艺。
表层超硬化能极大地提高材料疲劳寿 命。
钢铁表面新型复合膜的缓蚀性能研究
钢 铁 表 面 新型 复合 膜 的缓 蚀 性 能研 究
霍胜娟 ， 褚晨盛 ， 常智远 ， 方建慧
（ 上海 大学 理学 院 化学 系 ， 上海 ２ ０ ０ ４ ４ ４ ）
Ｈ ｍ ｓ ａ ｌ ｔ ｏ ｎ ｍｉ ｌ ｄ － ・ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｗａ ｓ ａ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ・ － ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑ ｕｅ ｔ ｏ ｏｒ ｆ ｍ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｂ ｏ ｎ ｄ ｂ ｅ － －
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ０ ｆ ｔ ｈｅ
Ｎｏ ｖ ｅ ｌ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｆｉ ｌ ｍｓ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ
ＨＵ ０ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ － ｊ Ａ Ｎ Ｇ Ｚ ｈ ｉ — ｙ ｕ ａ ｎ ， Ｆ Ａ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｈ ｕ ｉ
（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ，Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ４ ４ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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M50NiL与M50制轴承套圈引导面耐磨损性能对比分析
故障， 对 比研究了 ２ 种材料的耐磨性 。
１ 故 障描 述
对某 型 发动 机延 寿 轴 承进 行 试 验 考 核 。 当试
验进行至 ９ ８ ｈ时 ， 金属屑信号器报警 ， 润滑油中金 属元素大幅升高且超 出告警值 。经对轴承进行分
Ｃｏ ｍ ｐａ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｗ ｅ ａ ｒ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ Ｍ ＡＯ Ｎｉ Ｌ ａ ｎ ｄ ＭＳ Ｏ Ｂｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ
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镍钢复合材料的表面润湿性能研究
镍钢复合材料的表面润湿性能研究引言表面润湿性是材料科学领域中一个重要的研究方向，润湿性能的优劣对于材料在各种应用中的表现起到决定性影响。
镍钢复合材料由于其独特的组织结构和优异的性能，在航空、汽车、船舶等领域得到广泛应用。
本文将着重研究镍钢复合材料的表面润湿性能，探讨影响表面润湿性能的因素以及针对提高润湿性能的策略。
1. 镍钢复合材料概述镍钢复合材料是由一层镍层和一层钢层组成的复合结构，两层之间通过高温热压或者冷热轧制等工艺紧密连接。
镍层具有优异的耐腐蚀性和高温强度，而钢层则具有较好的强度和韧性。
镍钢复合材料的结构独特，既兼顾了镍和钢的优点，又避免了各自的缺陷，因此被广泛应用于高温、腐蚀环境下的工业领域。
2. 表面润湿性的定义与意义表面润湿性是指液体与固体表面之间的相互作用。
润湿性的好坏可以通过接触角来描述，接触角越小表示液体在固体表面上的润湿性越好。
表面润湿性对于材料的涂覆、涂装、防腐等许多应用都有重要影响。
针对镍钢复合材料，良好的表面润湿性能可以提高其防腐、抗磨损、降低润滑剂消耗等方面的性能。
3. 影响镍钢复合材料表面润湿性的因素3.1 表面形态镍钢复合材料的表面形态对其润湿性能有重要影响。
通常情况下，平整的表面能够让液体更好地与固体接触，从而提高润湿性。
而粗糙的表面则会使液体接触面减小，降低润湿性能。
因此，表面形态的控制是提高镍钢复合材料润湿性能的一种重要策略。
3.2 材料表面能材料表面能是指材料表面对外界液体的吸附能力。
表面能越大，吸附能力越强，润湿性能越好。
镍钢复合材料的表面能可通过表面处理方法如电化学法、激光处理等来增加。
提高材料表面能是改善润湿性的有效途径之一。
3.3 表面化学成分表面化学成分是影响润湿性的重要因素之一。
不同的表面化学成分会导致不同的润湿性能。
事实上，通过在表面添加有机物或者改变含有活性基团的分子结构，可以使润湿性得到显著改善，提高表面的润湿性。
4. 改善镍钢复合材料润湿性的策略4.1 表面处理通过表面处理方法，可以改变镍钢复合材料的表面形态和化学成分，从而提高其润湿性能。
耐延迟断裂高强度螺栓钢的表面涂覆技术研究
耐延迟断裂高强度螺栓钢的表面涂覆技术研究摘要：耐延迟断裂高强度螺栓钢是一种重要的连接件，在工程结构中起到重要的作用。
本文探讨了表面涂覆技术对耐延迟断裂高强度螺栓钢性能的影响。
通过实验结果和数据分析，得出了对螺栓钢表面涂覆技术的优化建议，以提高其耐延迟断裂能力。
1. 引言耐延迟断裂高强度螺栓钢作为连接件广泛应用于桥梁、高层建筑及重要设备等领域，对工程结构的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
然而，传统的高强度螺栓钢往往存在断裂的风险，特别是在高温、高湿、多次反复受力等工况下。
因此，研究耐延迟断裂高强度螺栓钢的表面涂覆技术具有重要意义。
2. 表面涂覆技术的分类和特点表面涂覆技术主要分为化学涂覆和物理涂覆两种。
化学涂覆技术包括镀锌、电镀、热浸镀等，可以形成一层保护层，提高螺栓钢的耐腐蚀性能。
物理涂覆技术包括热喷涂、电弧喷涂等，可以形成一层陶瓷涂层，提高螺栓钢的硬度和耐磨性。
3. 表面涂覆技术对螺栓钢性能的影响3.1 耐腐蚀性能化学涂覆技术可以为螺栓钢形成一层保护膜，防止外界氧化物、水分等对螺栓钢的腐蚀。
实验证明，镀锌和电镀都能显著提高螺栓钢的耐腐蚀性能。
3.2 硬度和耐磨性物理涂覆技术可以使螺栓钢表面形成陶瓷涂层，提高硬度和耐磨性。
热喷涂和电弧喷涂是常用的物理涂覆技术，实验数据表明，涂层的硬度和耐磨性随着喷涂温度和喷涂时间的增加而增加。
3.3 断裂性能除了耐腐蚀性能和硬度耐磨性外，断裂性能也是耐延迟断裂高强度螺栓钢表面涂覆技术的重要指标。
合适的表面涂覆技术可以提高螺栓钢的断裂强度和塑性，降低断裂的风险。
4. 表面涂覆技术的优化方案根据对表面涂覆技术的研究和实验结果，我们提出了以下优化方案：4.1 选择合适的涂覆材料根据螺栓钢的特性和工作环境，选择适合的涂层材料。
镀锌等化学涂覆技术适用于常规螺栓钢，热喷涂等物理涂覆技术适用于高温、高湿、多次反复受力等恶劣工况下的螺栓钢。
4.2 控制涂覆过程参数不同的涂覆技术对涂覆过程参数的要求不同，需要根据实际情况进行调整。
M50钢强流脉冲电子束辐照多元合金化层的组织和性能
M50钢强流脉冲电子束辐照多元合金化层的组织和性能本文结合磁控溅射和电子束辐照技术对M50钢进行表面合金化处理,以提高其在极端条件下的综合性能。
通过改变预镀层厚度、辐照电压及辐照次数等参数,研究了不同工艺参数对合金化层的组织结构及性能的影响。
研究内容分为三部分:第一部分是磁控溅射沉积0Cr25Ni20预镀层的组织结构;第二部分为电子束辐照0Cr25Ni20合金化层的组织结构;第三部分为合金化层的性能分析。
通过SEM和XRD分析0Cr25Ni20预镀层及合金化层的组织结构,结果表明,通过磁控溅射沉积的不锈钢预镀层表面均匀致密,没有明显的裂纹等缺陷。
高倍电镜下观察预镀层表面呈现胞状凸起,薄膜内主要为柱状晶结构,主要物相为面心立方结构的(Cr-Ni-Fe-C)奥氏体相。
当用电子束辐照预镀层时,会产生较多的熔坑,随着辐照电压的增大,熔坑密度呈下降趋势,表面趋于光滑平整。
在辐照电压相同的情况下,经过预辐照的合金化层表面碳化物的数量有所减少。
当采用较小的辐照电压和较低的辐照次数进行实验时,表面合金化层的元素含量与预镀层元素含量一致;当辐照电压较大或辐照次数较多时,表面的Ni元素挥发导致含量较少,表面预镀层由于应力作用而出现剥落。
经电子束辐照后的合金化层主要物相为奥氏体相和具有体心立方结构的Fe-Cr固溶体相。
不同预镀层厚度不影响合金化层内的相组成,且随着辐照电压的增大,奥氏体相的含量明显升高。
经过合金化处理后,表面的硬度、摩擦磨损性能和耐腐蚀性能有了一定的变化,工艺参数对性能的影响较大。
经电子束辐照后的表面弹性模量均为250GPa 左右,表面显微硬度在7-12GPa之间,当参数为预镀层厚度700nm、辐照电压25k V时,表面显微硬度达到峰值约12GPa。
辐照后的合金化层主要由Fe-Cr固溶体相和残余奥氏体相组成,主要强化机制为固溶强化,并没有形成高硬度的金属间化合物,所以表面硬度均有所降低。
当合金化参数为辐照电压10k V,辐照5次时,试样的耐磨性能最好,摩擦系数上升速率较为缓慢,合金化层主要磨损机制为氧化磨损和粘着磨损。
复合表面改性对M50NiL钢拉压疲劳寿命的影响
复合表面改性对M50NiL钢拉压疲劳寿命的影响余加邦;梁益龙;邹江河;张凤泰;彭翔【期刊名称】《中南大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2022(53)4【摘要】为提高M50NiL钢的疲劳性能,在对M50NiL钢进行渗碳处理的基础上,分别进行单一磨料水射流喷丸、磨料水射流喷丸+表面超声滚压复合表面改性处理试验,研究表面形貌、表面粗糙度、残余应力场、表层硬度和疲劳寿命的关系。
研究结果表明:与单一磨料水射流喷丸处理相比,复合表面改性处理可提高试样表面完整性。
在表面形貌方面,复合表面改性处理试样获得了更完整的表面形貌,表面粗糙度降低了80%以上;在残余应力方面,复合表面改性处理试样最大残余压应力和最大残余应力场深度均大幅提升,表面残余压应力绝对值从870 MPa提升至1398 MPa,残余应力场深度从400μm提升到600μm;在硬度方面,复合表面改性处理试样获得了较高的硬度。
在单一磨料水射流喷丸处理的基础上,复合表面改性处理进一步提升了渗碳M50NiL钢的疲劳寿命,在最大应力水平σ_(max)=800 MPa,应力比R=−1条件下,其拉压疲劳寿命较渗碳处理试样的疲劳寿命提高48.6倍,较单一磨料水射流喷丸处理试样的疲劳寿命提高1.1倍。
复合表面改性处理试样疲劳寿命提升是残余压应力场、表面硬化及表面形貌改善的综合作用。
【总页数】11页(P1209-1219)【作者】余加邦;梁益龙;邹江河;张凤泰;彭翔【作者单位】贵州大学材料与冶金学院;贵州省材料结构与强度重点实验室;高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室【正文语种】中文【中图分类】TG306【相关文献】1.表面处理对40Cr钢腐蚀疲劳寿命的影响2.变截面拉压杆过渡区结构对疲劳寿命的影响研究3.喷丸强度对316不锈钢表面完整性及疲劳寿命的影响4.三维表面粗糙度对18CrNiMo7-6钢旋转弯曲疲劳寿命的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
M50NiL钢晶粒演化机制与热稳定性研究
M50NiL钢晶粒演化机制与热稳定性研究航空发动机轴承需长期处在高转速、重载荷、高温下工作,对轴承钢的力学性能与组织稳定性有极高要求。
M50NiL钢作为一种新型的航空轴承钢,热加工及热处理工艺流程长,温度高,晶粒尺寸难以预测,这不利于产品质量的一致性和稳定性。
研究M50NiL钢晶粒演化机制及热稳定性对改善该钢种的综合力学性能,提高使用寿命具有重要意义。
本文首先利用OM、SEM、MIAPS图像处理软件、维氏硬度计等实验手段研究了M50NiL钢在不同加热制度下奥氏体晶粒尺寸及性能的变化规律。
研究结果表明:随加热温度的升高,M50NiL钢奥氏体晶粒尺寸增长较快,加热温度与晶粒尺寸大致呈指数型关系;随保温时间的延长,M50NiL钢奥氏体晶粒尺寸增长缓慢,保温时间与晶粒尺寸近似呈抛物线型关系;保温时间为10<sup>5</sup>0min时,马氏体及固溶合金元素含量的对硬度变化起主导作用;当加热温度为1050℃保温50min时,试样硬度值达到452.9HV。
其次本文从晶粒长大的热动力学原理出发,同时考虑溶质拖曳效应和钉扎效应,建立M50NiL钢奥氏体晶粒长大预测模型。
运用该模型,定量分析Mo、Cr、V固溶原子和M<sub>6</sub>C粒子对该钢奥氏体晶粒长大行为的机理,结果表明:溶质原子主要影响晶界迁移率,而M<sub>6</sub>C粒子主要影响晶界移动驱动力;相比于M<sub>6</sub>C粒子钉扎效应,Mo、Cr、V固溶原子拖曳效应对奥氏体晶界迁移阻碍作用更显著,处于固溶态Mo原子拖曳作用最大。
模型预测结果与实验所测奥氏体晶粒尺寸具有较好的一致性。
最后本文研究了均热时间和淬火次数对M50NiL钢奥氏体晶粒尺寸稳定性的影响。
研究结果表明:当加热温度为1050℃均热时间小于70min时,M50NiL钢晶粒尺寸较为稳定;当均热时间高于70min时,晶粒长大速度变快;循环淬火能有效细化M50NiL钢晶粒尺寸,重复4次时,晶粒细化效果较好,硬度达到451.6 HV。
直升机减速器润滑系统应急技术研究
直升机减速器润滑系统应急技术研究管文;戴振东;夏延秋;于敏【摘要】If the lubrication system of helicopter reducer is destroyed, gears and bearings will be at the non-lubricating oil work state, which causes the reducer to be damaged in a short time and creates disastrous consequence. Many kinds of emergency technical means of helicopter reducer lubrication system were analyzed, the advantages and defects of these methods were pointed out and some more overall and more advanced ideas were put forward, such as using high strength materials at high temperature, modifying surface properties of transmission components, using emergency lubrication system, using oil-gas lubrication instead of oil-mist lubrication and using composite additives of sulphur and phosphorus or else compound additives of good abrasion resistance in the conditions of high speed impact and low speed high torque.%直升机减速器润滑系统出现故障,齿轮轴承将处于无润滑油工作状态,使减速器在短时间内破坏,造成灾难性的后果.对直升机减速器润滑系统多种应急技术方案进行分析,指出这些方案的优点与缺陷,提出了更为全面更为先进的解决思路,如选用热强度高的材料；对传动元件进行表面改性；采用应急润滑系统；用油气润滑代替油雾润滑；使用硫系与磷系复合添加剂或其他在高速冲击和低速高扭矩条件下均具有良好抗磨性能的复合添加剂.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2012(037)003【总页数】4页(P94-97)【关键词】直升机;减速器;润滑系统;干运转;应急技术【作者】管文;戴振东;夏延秋;于敏【作者单位】南京航空航天大学高新技术研究院江苏南京210016;南京航空航天大学高新技术研究院江苏南京210016;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000;南京航空航天大学高新技术研究院江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】V275传动系统是直升机的三大重要动部件之一，也是最易受损的部件之一，它直接影响到直升机的生存。
无钼镍高强度耐磨铸钢的研究(1)
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黧蒸
镍高强度耐磨铸钢衬板使用安全、可靠，使用中未出现剥落和断裂，其使用寿命与高铬铸 铁衬板和镍硬铸铁衬板相当，生产成本比高铬铸铁衬板和镍硬铸铁衬板低４０％以上，使用 寿命比高锰钢衬板提高２＾４倍，价格与高锰钢相当。无镏镍高强度耐磨铸钢颚板已在颚式 破碎机上进行了工业运行试验，主要破碎白云石、铁矿石等，颚板规格是２５０ｍｍＸ４００ｍｍ。
泛的应用，我国在２０世纪５６－６０年代几乎把高锰钢作为万能的耐磨材料。使用实践中发
现，高锰钢的耐磨性是有条件的，只有在冲击大、应力高、磨料硬的情况下，高锰钢才耐 磨。而且其屈服强度低、易于变形。因此，在许多领域已逐渐为其它耐磨材料所代替。低、 中合金耐磨钢是以硅、锰为基础，加入铬、钼以及其它微量元素而发展起来的。其合金系 统由成分简单的单一锰系、硅系、铬系、铬锰系到成分复杂的铬．锰．硅．钼．其他微量元素的
钛：在钢中加入微量钛，可以明显细化铸钢晶粒，减少枝晶偏析，提高钢的强度和韧
性。主要ｉＢ２，这些化合物有
助于铸钢的晶粒细化，使枝晶间和枝晶内的碳和合金元素分布均匀，另外还可以提高钢的 强度和硬度，改善铸钢耐磨性。加入量过多，含钛的化合物数量增加且粗化，反而导致钢 的强度和韧性下降。综合考虑，将钛含量控制在０．０５％加．１５％。 钇：钇加入钢中具有脱硫、除气的作用，根据夹杂物生成的热力学条件，钇元素与氧 和硫的亲和力显著大于锰和铝等，钇元素容易与氧、硫发生化学反应，生成小球状的Ｙ２０２Ｓ、 Ｙ２０３等稀土夹杂物，显著地改善了低合金铸钢沿晶界产生的脆性断裂。过量的钇加入会导 致夹杂物呈破碎链状分布，反而有损钢的塑性和韧性。另外，钇具有较大的原子半径，在 铁中溶解度很小。由于具有很大的电负性，因此化学性质很活泼，能在钢中形成一系列极 为稳定的化合物，成为非自发结晶核心，从而起到细化晶粒的作用。另外，钇是表面活性 元素，可以增大结晶核心产生速度，阻止晶粒生长。晶粒的细化，有利于铸钢塑、韧性的 提高。钇在低合金马氏体铸钢中还有减少孪晶马氏体量，增加板条马氏体比例的作用，提 高钢的强度并改善钢的韧性，本合金将钇含量控制在０．０２％－．０．１０％。 镁：镁具有良好的脱氧、脱硫、净化钢液并改善夹杂物形态的作用，钢中加入适量镁 为形成细小均匀分布的复合型类球状夹杂物创造了热力学和动力学条件，可以明显改善钢 的韧性，本合金将镁含量控制在Ｏ．０２％加．１ ０％。
m50钢材料参数
m50钢材料参数
M50钢是一种高强度、高硬度的合金钢材料，广泛应用于航空航天领域及其他重型机械制造中。
通过对M50钢材料参数进行深入研究，可以更好地了解其性能特点以及在不同工程领域中的应用。
从化学成分来看，M50钢主要成分为碳、铬、钼、钼、硅等元素，其中碳的含量在0.85%~0.95%之间，铬、钼、硅等元素的加入可以提高钢材的硬度和耐磨性。
同时，通过合理控制热处理工艺，可以使M50钢达到更高的强度和耐磨性。
在力学性能方面，M50钢的强度、硬度和韧性是衡量其性能的重要指标。
通过合理设计合金成分和热处理工艺，可以实现强度和硬度的提高，同时保持良好的韧性。
这使得M50钢在高温、高压和高速工况下表现出色，广泛应用于高强度零部件的制造中。
除了力学性能外，M50钢的耐磨性也是其重要特点之一。
在高速旋转和重载工况下，材料表面容易产生磨损和疲劳裂纹，而M50钢的优异耐磨性可以有效延长零部件的使用寿命，降低生产成本。
在实际工程应用中，需要根据具体要求选择合适的M50钢材料参数，以满足不同工况下的需求。
比如在航空发动机制造中，需要考虑材料的高温强度和耐磨性；在重型机械制造领域，需要考虑材料的高强度和耐冲击性。
因此，了解M50钢的性能参数对于工程师们选择合适材料具有重要意义。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，M50钢作为一种优异的合金钢材料，在航空航天和重型机械制造领域具有广泛的应用前景。
通过深入研究其材料参数，可以更好地发挥其性能优势，推动相关工程技术的发展。
希望未来能有更多的研究者投入到M50钢材料参数研究中，为我国工业制造领域的发展做出更大的贡献。
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M50NiL钢表面复合渗层组织与性能研究随着现如今航空业的飞速发展,我国对传动件表层性能提升的需求也越来越高,M50 NiL钢作为性能优异的表面硬化钢,被广泛应用于航空业。
M50 NiL钢的复合渗工艺复杂,每个工艺参数都会对其最终所获组织与性能产生影响。
但迄今为止,还没有看到过任何关于M50 NiL钢在不同渗碳、热处理和渗氮参数下进行复合渗后所获组织与性能间关系的研究。
为此,本文对不同渗碳、热处理和渗氮参数的复合渗强化行为进行了研究,并结合各工艺参数对析出物和合金固溶量的影响,揭示了M50 NiL钢中原子扩散机理与强化机理,为M50 NiL复合渗的后续应用与研究提供了理论依据。
在渗碳过程,研究了不同渗碳温度、气压对M50 NiL复合渗层组织结构的影响。
结果表明:随着渗碳温度、气压的不同,复合渗试样的γ’的含量都有所不同。
适当的含碳量会使得纳米析出物M<sub>x</sub>（N,C）数量增多,增加氮的固溶量,使复合层内硬度增加。
而含碳量的进一步提升则会使得亚微米析出物MC 尺寸增大,纳米析出物形态改变,降低氮的固溶量,并导致晶间析出物数量增长,使得硬度降低。
通过提高渗碳气压的方法改变试样表层碳含量会使得复合渗层内析出物数量增多,并使得复合层厚度变薄。
表层含碳量、析出物的尺寸、形状、数量和合金元素的固溶量的差异影响着氮原子的扩散速率,同时也会对碳原子的重新分布造成影响,而这些碳的富集区域以及由于碳的过固溶而析出的碳化物都在强化行为中产生重要作用。
在热处理过程,研究了不同淬火、回火温度对M50 NiL复合渗层组织结构的影响。
结果表明:淬火、回火温度的提高都会使得γ’相含量逐渐下降至较低值。
1000°C下进行淬火的M50 NiL钢,在热处理后渗碳层内会存在大块的
M<sub>23</sub>C<sub>6</sub>相,随着淬火温度的升高,析出物逐渐消失。
在1000°C和1050°C下,析出物的尺寸、数量影响着氮原子的扩散速率,使得渗氮层深度减小;在1150°C下,合金元素的固溶量以及残余压应力影响着氮原子的扩散速率,使得渗氮层深度减小。
在低的温度（500°C）或高的温度（580°C）下进行回火处理,都会使得析出物数量增多,导致渗层厚度变薄。
高的回火温度会大幅度降低渗层表层硬度,在580°C下进行回火后,渗层表层硬度降至1027 HV<sub>0.1</sub>。
析出物的尺寸、形状和合金元素的固溶量控制着碳化物向氮化物转变的程度:析出物的尺寸越大,越难转变;形状以粒状下转变程度最好;合金元素的固溶量越高,转化率越慢。
在渗氮过程,研究了不同渗氮温度对M50 NiL复合渗层组织结构与摩擦性能的影响。
结果表明:γˊ相随着渗氮温度的升高而增加。
由于460°C渗氮温度较低,使得化合物层和复合层较薄。
温度的升高促进了碳化物的分解,在温度提升至540°C后,降低了氮原子的扩散速率,降低了复合层的厚度。
在20 N的载荷下,460N试样具有最佳磨损率,为2.73×10<sup>-</sup>55 mm<sup>3</sup>/m;而随着载荷提高,在40 N
下,500N试样具有最佳磨损率,为6.55×10<sup>-</sup>55 mm<sup>3</sup>/m。
20 N载荷下的磨损率主要和氧化磨损有关,40 N载荷下的磨损率主要和磨粒磨损有关,500N试样由于具有更厚的化合物层和最优的表层硬度,因而其在高载荷下抵抗磨粒磨损的能力最强。