稀土快速氮化钢制造技术

本发明专利技术是在普通氮化条件下，在含Ａｌ量或者含Ｖ量为０．２５－１．１０％、含Ｃ量为０．２５－０．５０％的氮化钢中添加０．１－０．２％稀土元素，形成稀土快速氮化钢。本发明专利技术氮化速度快，而且氮化物层组织致密，氮化物细小，弥散分布，氮化层的硬度、冲击韧性、接触疲劳强度，弯曲疲劳强度、抗磨损性有明显提高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种氮化钢，尤其是一种稀土快速氮化钢，属于金属材料及其热处理领域。利用氮化处理提高钢铁材料工件的性能已有多年历史，特别是经氮化可获得的较好的性能，如表层硬度高，具有很高的耐磨性、抗麻点剥落能力、抗热咬合能力和抗蚀性，表层有致密、稳定的氮化物层，并留有残余压应力，以保证工作有高的疲劳强度，在氮化处理时温度低，工件变形较小。但还存在一些问题，如氮化速度慢，氮化层薄，脆性较大，氮化工件难以应用于重载零部件。既要保持优良性能，又要克服存在的不足和缺陷，是专业人员致力解决首要问题，经检索发现，俄罗斯在刊物《Izv.Vyssh.Ucheb.Zavcd.Chern,Met.》1969，第12卷，第140页，名称为“Case-hardening and nitriching structual stedcontaining rare-earth metel additives”一文对含钒量在0.10-0.18％的铬镍结构钢中加入稀土后氮化可明显提高氮化层硬度作了介绍，但至今尚未检索到有关提高氮化速度，以及对其他氮化钢的稀土氮化的文献介绍。本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足和缺陷，利用稀土元素提供一种稀土快速氮化钢，解决了氮化钢中长期未解决的问题。本专利技术的技术方案如下，由于稀土的强烈的化学活性，它可以和钢中的有害杂质，如氧、硫等发生激烈的相互作用，使钢得到净化和变质，减轻甚至消除这类杂质的危害，改善冶金质量，提高钢的渗透性，使钢的整体性能得到明显提高，如韧塑性、耐磨性、疲劳强度、高温强度以及加工性能等。本专利技术将稀土元素固溶在工件基体中，加速工件表层的氮原子向内部扩散，可使氮化速度十分明显提高，氮化深度也明显提高。本专利技术是在普通氮化条件下，在含Al量或者含V量为0.25-1.10％、含C量为0.25-0.50％的氮化钢中添加0.1-0.2％稀土元素，形成稀土快速氮化钢。本专利技术取得了显著的效果和产生了实质性的进步，经实测在相同氮化处理的条件下，在获得相同氮化层深度，本专利技术比常用氮化钢38CrMOAl氮化时间至少缩短30％，而且氮化物层组织致密，氮化物细小，弥散分布，氮化层的硬度、冲击韧性、接触疲劳强度，弯曲疲劳强度、抗磨损性有明显提高。以下结合实施例进一步说明表1稀土快速氮化钢的化学成分(W％)< 表2稀土快速氮化钢的力学性能(850℃油冷，570℃回火)< >表3稀土快速氮化钢的弯曲强度(MPa)<权利要求1.一种稀土快速氮化钢，其特征在于在普通氮化条件下，在含Al量或者含V量为0.25-1.10％.含C量为0.25-0.50％的氮化钢中添加0.1-0.2％稀土元素，形成稀土快速氮化钢。全文摘要本专利技术是在普通氮化条件下,在含Al量或者含V量为0.25—1.10%、含C量为0.25—0.50%的氮化钢中添加0.1—0.2%稀土元素,形成稀土快速氮化钢。本专利技术氮化速度快,而且氮化物层组织致密,氮化物细小,弥散分布,氮化层的硬度、冲击韧性、接触疲劳强度,弯曲疲劳强度、抗磨损性有明显提高。文档编号C22C38/00GK1236823SQ9911382公开日1999年12月1日 申请日期1999年6月25日 优先权日1999年6月25日专利技术者徐洲, 潘健生, 刘志儒, 李宇 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土快速氮化钢，其特征在于在普通氮化条件下，在含Ａｌ量或者含Ｖ量为０．２５－１．１０％、含Ｃ量为０．２５－０．５０％的氮化钢中添加０．１－０．２％稀土元素，形成稀土快速氮化钢。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐洲，潘健生，刘志儒，李宇，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]