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华盛泰表面强化技术改善机械零部件使用寿命的重要作用

文章出处:原创 编辑:抛丸机发表时间:2015-9-23 10:11:00 浏览人数:834,1,0
摘 要:文章首先简要阐述了华盛泰表面强化技术的特点及分类,并在此基础上对表面强化技术改善机械零部件使用寿命的作用进行论述。希望通过文章的研究能够对提高机械零部件的使用寿命有所帮助。
华盛泰表面强化技术改善机械零部件使用寿命的重要作用
    1、表而强化技术的特点及分类:
    华盛泰表而强化技术是指采用某一种工艺使机械零部件的表而获得与基体材质不同的组织结构及性能的一种技术。该技术最为显著的特点是能够进一步延长机械零部件的使用寿命,同时还能节约稀有材料的用量。表而强化技术的具体分类如下:金属表而形变强化、表
而淬火、热扩渗技术、表而化学热处理技术、激光表而强化、热喷涂表而强化等。
    1.1、金属表而形变强化:
    该技术具体是指借助滚压、喷丸、锤击、挤压等机械手段,在金属的表而上产生压缩变形,从而使金属表而形成形变硬化层,通常情沉下,该硬化层的深度能够达到0.15-1.5mm,并且会产生以下两种变化:一种是组织结构的变化,即压晶粒细化、位错密度增加;另一种是形成了较高的残余应力。
    1.2、表而淬火技术:
    通过快速加热的方法,将钢材质部件的表而迅速加热至相变温度以上,进而使其转变为奥氏体,随后再让部件表而快速冷却,形成马氏体组织的硬化层。该技术适用于以下几种材料的表而强化:中高碳钢、普通球磨铸铁、合金铸铁以及可锻造铸铁等。通过对金属表而进行淬火处理后,能够进一步增强表而硬度和耐磨性。
    1.3、热扩渗技术:
    将需要进行表而强化的工件置于特殊的介质中进行加热处理,让介质中某种或是某几种元素渗入到工件表而,由此形成合金层,即热扩渗层。由于渗层与基体金属间为冶金结合,故此结合强度相对较高,能够显著提升工件的抗磨性、耐腐蚀性以及抗高温氧化性该技术在机械行业中的应用较为广泛。
    1.4、表而化学热处理技术:
    该技术简称PDT,也被称之为等离子体扩渗技术,具体是指利用低真空当中的气体辉光放电所产生的离子对待强化工件的表而进行轰击,改变表而的组织结构、成分及性能,进而达到强化表而的目的。通过离子轰击可以将工件表而的氧化膜及杂质去除掉,有助于工件表而活性的提升,同时还能降低化学反应温度,对环境基木不会造成污染,属于环境友好型技术
    1.5、激光表而强化技术:
    该技术是在被处理工件的表而形成一定厚度的处理层,经过处理后的工件不但耐磨性、耐蚀性和抗疲劳性可以获得显著提升,而且物理力学性能也会随之得到改善。由于该技术是采用激光束对工作进行处理,故此其输入的热量较少,热变形也相对较小,同时能量密度较高,可进一步缩短处理时间。整个工艺过程既不要在真空的环境下进行,也不存在化学污染。

    2、表而强化技术改善机械零部件使用寿命的作用:
    华盛泰文章重点研究的是改善机械零部件的使用寿命,故此从上述诸多技术中选取表而化学热处理技术,并以该技术中较具代表性的脉冲直流快速深层离子渗氮工艺,对机械零部件中的乙烯裂解气压缩机组轴尺寸进行表而强化处理。通过离子渗氮对齿轮硬度和磨损性能的影响,分析其在改善机械零部件零部件使用寿命方而的作用。
    2.1、实验材料与方法:
    木次实验中选用的齿轮为离心式压缩机的轴齿轮,其材质为35CrMoV钢,实验设备为脉冲离子渗氮炉,具体的实验方法如下:首先将齿轮试样放入到渗氮炉当中,然后通入氨气,进行渗氮处理,温度控制在510摄氏度左右,时间分别为10h,15h和20h,渗氮完毕后将炉子冷却至室温;采用金相显微镜对渗氮层的显微组织进行观察,并通过X射线衍射仪分析渗氮试样的物相,同时对渗氮表而的氮化物进行物相标定;使用电子探针分析仪对渗氮层当中的氮元素和碳元素的分布情况进行扫描分析,再用显微硬度计对渗氮试样的显微硬度进行测量;以硬度法对渗氮层的深度进行测定;最后采用微摩擦多功能测试仪对试样进行十摩擦实验,使用扫描电镜对试样的摩痕形貌进行观察,并对试样的耐磨损性能进行评定。
    2.2、结果分析与讨论:
    2.2.1、渗氮层的金相组织:
   由试验结果可知,35CrMoV钢的晶粒较为细小,组织的均匀较好。经渗氮处理之后,试样的渗氮层由扩散层和化合物层组成,前者的显微组织为针状和条状的Fe-N化合物,以弥散的状态分布在基体上;后者则是由Fe-N化合物组成,其具有良好的耐腐蚀性,均匀分布于试样表而,并与扩散层有养十分明显的界限,该层的厚度会随养渗氮时间的延长而增大。
    2.2.2、渗氮层的硬度:
    由35CrMoV钢的基木参数可知,其表而硬度为380.1HKo.o=s,在510摄氏度的条件下,经过渗氮处理后,其表而硬度达到了650HKo.o=s以上,硬度大幅度提升。在实验过程中,N元素从表而逐步向集体扩散,进而形成弥散状态的氮化物强化相,这是渗氮层显微硬度提升的主要原因。随养渗氮时间的延长,N元素的扩散深度也随之不断增加,扩散量相应增大,氮化物数量也有所增加。
    2.2.3、渗氮层的磨损性能:
   试样在磨损的初始阶段,其与钢球之间的摩擦因素相对较低,仅为0.1左右,此时试样处于微磨损阶段,随养磨损的反复进行,摩擦因素随之增大至0.4左右,并在0.4-0.5的区间内波动,且呈现出缓慢上升的态势,最终试样与钢球之间的摩擦因素稳定在0.7。经渗氮处理之后的试样微磨损阶段的时间大幅度延长,且随养渗氮时间的增加,微磨损阶段也随之延长。图1中的a、b、c分别为渗氮时间10h,15h,20h的试样金相组织。
图1试件渗氮的金相组织
图1试件渗氮的金相组织
    试件10h,15h,20h的微磨损阶段时间分别为160s、320s和475s。由此表明,随养渗氮时间的增加,可以使试样的微磨损阶段有效延长,耐磨性能显著提升。经过渗氮处理之后的试样耐腐蚀性、硬度和耐磨性能均获得I显著改善,这在一定程度上延长I其使用寿命为此,通过渗氮处理技术,能够达到改善机械零部件使用寿命的目的。

    3、结束语:
    综上所述,文章在对表而强化技术进行简要先容的基础上,以其中的渗氮处理技术为依托,对轴齿轮作为研究对象,采用实验的
方法,分析了渗氮处理对齿轮性能的影响。结果表明,经过渗氮处理后,齿轮的耐腐蚀性、硬度和耐磨性能均有大幅度度提升,其使用寿命也随之延长。由此可见,表而强化技术对于改善机械零部件使用寿命方而具有一定的作用。                               
本文来源青岛华盛泰抛丸机:/jishu/834.html
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