專利名稱：稀土快速氮化鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種氮化鋼，尤其是一種稀土快速氮化鋼，屬于金屬材料及其熱處理領(lǐng)域。
利用氮化處理提高鋼鐵材料工件的性能已有多年歷史，特別是經(jīng)氮化可獲得的較好的性能，如表層硬度高，具有很高的耐磨性、抗麻點剝落能力、抗熱咬合能力和抗蝕性，表層有致密、穩(wěn)定的氮化物層，并留有殘余壓應(yīng)力，以保證工作有高的疲勞強度，在氮化處理時溫度低，工件變形較小。但還存在一些問題，如氮化速度慢，氮化層薄，脆性較大，氮化工件難以應(yīng)用于重載零部件。既要保持優(yōu)良性能，又要克服存在的不足和缺陷，是專業(yè)人員致力解決首要問題，經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，俄羅斯在刊物《Izv.Vyssh.Ucheb.Zavcd.Chern,Met.》1969，第12卷，第140頁，名稱為“Case-hardening and nitriching structual stedcontaining rare-earth metel additives”一文對含釩量在0.10-0.18％的鉻鎳結(jié)構(gòu)鋼中加入稀土后氮化可明顯提高氮化層硬度作了介紹，但至今尚未檢索到有關(guān)提高氮化速度，以及對其他氮化鋼的稀土氮化的文獻介紹。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，利用稀土元素提供一種稀土快速氮化鋼，解決了氮化鋼中長期未解決的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下，由于稀土的強烈的化學活性，它可以和鋼中的有害雜質(zhì)，如氧、硫等發(fā)生激烈的相互作用，使鋼得到凈化和變質(zhì)，減輕甚至消除這類雜質(zhì)的危害，改善冶金質(zhì)量，提高鋼的滲透性，使鋼的整體性能得到明顯提高，如韌塑性、耐磨性、疲勞強度、高溫強度以及加工性能等。本發(fā)明將稀土元素固溶在工件基體中，加速工件表層的氮原子向內(nèi)部擴散，可使氮化速度十分明顯提高，氮化深度也明顯提高。本發(fā)明是在普通氮化條件下，在含Al量或者含V量為0.25-1.10％、含C量為0.25-0.50％的氮化鋼中添加0.1-0.2％稀土元素，形成稀土快速氮化鋼。
本發(fā)明取得了顯著的效果和產(chǎn)生了實質(zhì)性的進步，經(jīng)實測在相同氮化處理的條件下，在獲得相同氮化層深度，本發(fā)明比常用氮化鋼38CrMOAl氮化時間至少縮短30％，而且氮化物層組織致密，氮化物細小，彌散分布，氮化層的硬度、沖擊韌性、接觸疲勞強度，彎曲疲勞強度、抗磨損性有明顯提高。
以下結(jié)合實施例進一步說明表1稀土快速氮化鋼的化學成分(W％)<
表2稀土快速氮化鋼的力學性能(850℃油冷，570℃回火)<
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表3稀土快速氮化鋼的彎曲強度(MPa)<
權(quán)利要求
1.一種稀土快速氮化鋼，其特征在于在普通氮化條件下，在含Al量或者含V量為0.25-1.10％.含C量為0.25-0.50％的氮化鋼中添加0.1-0.2％稀土元素，形成稀土快速氮化鋼。
全文摘要
本發(fā)明是在普通氮化條件下,在含Al量或者含V量為0.25—1.10%、含C量為0.25—0.50%的氮化鋼中添加0.1—0.2%稀土元素,形成稀土快速氮化鋼。本發(fā)明氮化速度快,而且氮化物層組織致密,氮化物細小,彌散分布,氮化層的硬度、沖擊韌性、接觸疲勞強度,彎曲疲勞強度、抗磨損性有明顯提高。
文檔編號C22C38/00GK1236823SQ9911382
公開日1999年12月1日 申請日期1999年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月25日
發(fā)明者徐洲, 潘健生, 劉志儒, 李宇 申請人:上海交通大學