發(fā)布時(shí)間：2022-02-24 05:31

　　CTHQ25鋼是一種典型的釬具鋼,具有較高的回火穩(wěn)定性。由于釬具在服役過程中要承受循環(huán)應(yīng)力和沖擊載荷,因此這類鋼存在表面易磨損的問題。本文針對(duì)CTHQ25鋼表面高強(qiáng)度的要求,建立等離子體滲氮層的氮濃度分布模型和硬度分布模型。根據(jù)CTHQ25鋼等離子滲氮層工藝-組織-性能關(guān)系,預(yù)測合金鋼滲氮層的組織結(jié)構(gòu)和性能。根據(jù)氮原子在α-Fe中的擴(kuò)散規(guī)律和過飽和氮模型,求解等離子體滲氮層中氮濃度分布。滲層氮濃度分布求解結(jié)果顯示,（1）氮濃度沿滲層方向逐漸降低,合金氮化物的析出使總的氮濃度高于氮原子在α-Fe中的極限固溶度;（2）鋼滲氮層的厚度隨著滲氮溫度和滲氮時(shí)間的增加而增大,γ’-Fe4N層厚度的增幅較ε-Fe2-3N層顯著;（3）滲氮?dú)夥罩械獨(dú)夂吭礁?表面氮濃度越高,滲氮層厚度越大;（4）平衡溶解度乘積KCr N值越大,氮原子與合金元素沉淀析出氮化物的含量越少,擴(kuò)散層總的氮濃度越低;（5）表面氮濃度和滲層的厚度隨著氮在α-Fe中的極限固溶度的增加而增大;（6）氮化物形成元素含量增加,滲層中總的氮濃度增大,大多數(shù)的氮以合金氮化物的形式存在。CTHQ25鋼經(jīng)550 oC滲氮4 h擴(kuò)散層的氮化物尺寸... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 等離子體滲氮技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 等離子體滲氮過程微觀組織演變
        1.2.2 等離子體滲氮的工藝參數(shù)
    1.3 滲層氮濃度分布模型研究進(jìn)展
        1.3.1 等離子體與鋼表面?zhèn)髻|(zhì)模型研究進(jìn)展
        1.3.2 過飽和氮模型研究進(jìn)展
        1.3.3 化合物層增厚動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展
    1.4 氮化物粗化模型研究進(jìn)展
    1.5 滲氮層硬度分布模型研究進(jìn)展
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 熱處理工藝設(shè)計(jì)
        2.1.3 組織表征和性能測試
        2.1.4 回火處理
    2.2 等離子體滲氮設(shè)備
    2.3 等離子體滲氮工藝參數(shù)
    2.4 分析測試方法
        2.4.1 組織觀察
        2.4.2 相結(jié)構(gòu)分析
        2.4.3 硬度測試
    2.5 計(jì)算方法
        2.5.1 熱力學(xué)平衡計(jì)算
        2.5.2 動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算
        2.5.3 有限差分方法
第3章 滲層氮濃度分布模擬
    3.1 擴(kuò)散層氮濃度分布模擬
        3.1.1 等離子體與鋼表面的傳質(zhì)模型
        3.1.2 氮原子在α-Fe中的擴(kuò)散模型
        3.1.3 過飽和氮的數(shù)學(xué)模型
        3.1.4 擴(kuò)散層氮濃度分布模型求解
        3.1.5 擴(kuò)散層氮濃度分布模擬結(jié)果
    3.2 化合物層氮濃度分布及增厚動(dòng)力學(xué)模擬
        3.2.1 Fe4N層表面化學(xué)反應(yīng)模型
        3.2.2 Fe4N層增厚動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果
        3.2.3 復(fù)合層表面和界面化學(xué)反應(yīng)模型
        3.2.4 復(fù)合層增厚動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果
    3.3 CTHQ25鋼滲層氮濃度分布模擬
    3.4 模型驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 擴(kuò)散層硬度分布模擬
    4.1 擴(kuò)散層氮化物尺寸分布
        4.1.1 合金氮化物粗化模型
        4.1.2 合金氮化物尺寸分布
    4.2 擴(kuò)散層的沉淀硬化
        4.2.1 沉淀硬化模型
        4.2.2 沉淀硬化效果分布
    4.3 擴(kuò)散層的固溶強(qiáng)化
        4.3.1 固溶強(qiáng)化模型
        4.3.2 固溶強(qiáng)化效果分布
    4.4 CTHQ25鋼擴(kuò)散層強(qiáng)度與硬度
    4.5 模型驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3642079