Preparation of high nitrogen hard duplex steel with nanometer grain size and its thermal stability

纳米晶高氮硬质双相钢的制备及其热稳定性

• 批准号: 21560739
• 负责人: KOYANO Tamotsu
• 金额: $ 3万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560739/
• 关键词: 熱処理; 窒化; 高窒素; オーステナイト; 二相鋼; 丸棒; ボイド

A new technique for surface treatment of steel is studied, where soft high nitrogen austenite layer is initially formed and is decomposed into a mixture of equilibrium phases, i. e. α-Fe and γ'-Fe_4N, by low temperature aging. Because of the small grain size of several dozens of nanometers, the surface layer becomes as hard as martensite steel. It was found that nitrogen atoms taken up from nitriding atmosphere recombine at internal grain boundaries and turn out to be nitrogen gas bubbles, which embrittle the surface layer. With proper nitriding condition and improvement of quenching technique, the surface layer of 130 μm in thickness and as hard as 900 Hv was formed on a mild steel bar with a size of φ10mm x 100mm. Four patent proposals were submitted.

研究了一种钢的表面处理新工艺，首先形成软质高氮奥氏体层，经低温时效分解为α-Fe和γ′-Fe_4N平衡相的混合物。由于其几十纳米的小晶粒尺寸，使其表层变得像马氏体钢一样坚硬。结果表明，从渗氮气氛中吸收的氮原子在内部晶界处重新结合，形成氮气气泡，使表层发生脆化。通过适当的渗氮条件和淬火工艺的改进，在φ10mm × 100mm的低碳钢上形成了厚度为130 μm、硬度为900 Hv的表层。提交了4项专利提案。

项目成果

Isothermal martensitic transformation of binary nitrogen austenite

二元氮奥氏体的等温马氏体转变

• 发表时间: 2011
• 作者: 指原和秀;松本佳久;大西宏幸;湯川宏;南部智憲;T. Koyano
• 通讯作者: T. Koyano

SS400丸棒表面の高窒素オーステナイト層生成と低温時効

SS400圆钢表面高氮奥氏体层形成及低温时效

• 发表时间: 2011
• 期刊: 日本鉄鋼協会講演論文集
• 作者: 古谷野有;土山聡宏;高木節雄;大森靖浩
• 通讯作者: 大森靖浩

高窒素オーステナイトの473K等温時効

高氮奥氏体473K等温时效

• 发表时间: 2010
• 期刊: 日本鉄鋼協会講演論文集
• 作者: 古谷野有;川野祐輔;土山聡宏;高木節雄
• 通讯作者: 高木節雄

Fe-N合金ラスマルテンサイトの組織と結晶学

Fe-N合金板条马氏体的结构和晶体学

• 发表时间: 2009
• 期刊: 熱処理
• 作者: 森戸茂一;岩見祐貴;古谷野有;大庭卓也
• 通讯作者: 大庭卓也

高窒素オーステナイトの等温マルテンサイト変態

高氮奥氏体的等温马氏体转变

• 发表时间: 2010
• 作者: 粟倉康孝;和田巧;湯川宏;南部智憲;松本佳久;古谷野有
• 通讯作者: 古谷野有