H13钢处理后衍射图谱问题

fannameng

QPQ处理后的H13钢，两个不同氮化时间的衍射图谱如附件所示，氮化120min时和氮化150min时衍射峰最高峰不一样，想请教一下专家师傅原因是什么？

jannock78

首先， 最强峰都是Fe3O4的峰，说明两个试样表层都是以Fe3O4为主的氧化层结构；
其次， 同一组Fe3O4谱线中，最强峰对应的晶面族不同，说明两个试样表面的Fe3O4存在各向异性。

不必太在意这个差别。

fannameng

jannock78 发表于 2012-2-28 16:58
首先， 最强峰都是Fe3O4的峰，说明两个试样表层都是以Fe3O4为主的氧化层结构；
其次， 同一组Fe3O4谱线中， ...

非常感谢你的回复。氮化120分钟的那个最高峰为Fe3O4，氮化150分钟的最高峰为(CrFe)2N1-x，这是不是说明氮化150分钟时(CrFe)2N1-x含量较高啊？我不知道峰的高低能否代表含量的多少？

jannock78

Sorry， 原来没看清楚，就冒然回复，望见谅。
从谱线看， 120分钟的试样 表面主要为Fe3O4， 150分钟的主要为氮化物，你的判断是对的。
峰的高低能代表参加衍射的晶面族的多少， 大致对应不同组织的含量。但具体的含量需要用XRD分析中的定量分析，可以算出每个相所占的百分比。
从试样表面看，是否有相应的区别？ 120分钟试样更好？

fannameng

jannock78 发表于 2012-2-29 15:27
Sorry， 原来没看清楚，就冒然回复，望见谅。
从谱线看， 120分钟的试样 表面主要为Fe3O4， 150分钟的主要 ...

谢谢，XRD方面我还有很多知识需要学习，感谢你的指导！表面基本看不出来区别，做耐蚀性试验和耐磨性试验基本都是150min好一些。

jannock78

有几点需要提醒：
1，XRD射线具有一定的穿透性， 可以透过表面的氧化层扫描到内部的氮化层。
2，氧化层不是越厚越好，2~5um 致密的Fe3O4为好。如果厚了，Fe3O4会转变为疏松的多孔结构，并开始转为Fe2O3。
3，你可以结合金相观察下氧化层的厚度，跟XRD结果一起分析。

fannameng

jannock78 发表于 2012-2-29 16:34
有几点需要提醒：
1，XRD射线具有一定的穿透性， 可以透过表面的氧化层扫描到内部的氮化层。
2，氧化层不 ...

谢谢，金相看了，但没有观察到氧化层，估计太薄了，再加上制样水平有限，拍的金相也不怎么好看！非常感谢你，希望以后有问题还能得到你的帮助！

fannameng

jannock78 发表于 2012-2-29 16:34
有几点需要提醒：
1，XRD射线具有一定的穿透性， 可以透过表面的氧化层扫描到内部的氮化层。
2，氧化层不 ...

你好，我现在又遇到一些问题，H13钢离子氮化后表面会形成CrN和Fe3O4吗？尤其是Fe3O4的形成会对表面质量有影响吗，形成原因是什么啊？离子氮化后淬火及回火后表面只有铁的氧化物了，铁的氮化物是不是都分解了，那些N原子是往里扩散了，还是变成氮气跑掉了？

jannock78

离子氮化后表面不会形成CrN层和Fe3O4。 而是像气体渗氮一样形成白亮层+扩散层组织（无白亮层，只有扩散层）。
Cr2N多以析出物方式存在于扩散层中。
Fe3O4 需要经后氧化获得。H13有专门的氮化+后氧化工艺， Fe3O4的形成能降低表面磨擦系数，增加耐磨性和抗腐蚀性。
铁的氮化物层需要较高的温度（远大于渗氮温度）才能分解， 有可能离子氮化还没有形成白亮层。

fannameng

jannock78 发表于 2012-3-13 16:25
离子氮化后表面不会形成CrN层和Fe3O4。 而是像气体渗氮一样形成白亮层+扩散层组织（无白亮层，只有扩散层） ...

谢谢你的解答。曾经一位老师也说离子氮化表面不会形成Cr2N，检测到的也没有Cr2N，多是CrN，一位师傅说表面应该会有CrN的，所以对这个问题比较迷惑。还有就是离子氮化后的试样再进行1050度淬火，这时氮化物会不会分解啊？

jannock78

合金里面的Cr以置换原子方式存在Fe基体中，表面形成的氮化物严格来讲为（Fe，Cr）N的形式，但不会形成单独的CrN层。
离子氮化之后再1050℃淬火？ 没有见过。
根据Fe-N相图， γ’-Fe4N 超过680℃就会转变为ε-Fe2,3N，随着温度升高，ε-Fe2,3N会继续分解。

fannameng

jannock78 发表于 2012-3-15 10:43
合金里面的Cr以置换原子方式存在Fe基体中，表面形成的氮化物严格来讲为（Fe，Cr）N的形式，但不会形成单独的 ...

谢谢你的答复，你真是一个专家，什么都懂。我曾经做了一个QPQ处理后的H13钢抗氧化实验，650℃在电阻炉中进行氧化，发现没有处理的氧化增重反而比QPQ处理后的氧化增重多，这是什么原因啊？

jannock78

fannameng 发表于 2012-3-28 13:37
谢谢你的答复，你真是一个专家，什么都懂。我曾经做了一个QPQ处理后的H13钢抗氧化实验，650℃在电阻炉中进 ...

我觉得可以理解：

未处理过的H13，表面是H13的基体组织， 去氧化，外表面生成氧化层，增重大；
QPQ处理过的H13，表面有已经有一层氧化层， 再去氧化，只不过氧化膜增厚点，增重相对要小。

fannameng

jannock78 发表于 2012-3-29 21:42
我觉得可以理解：

未处理过的H13，表面是H13的基体组织， 去氧化，外表面生成氧化层，增重大；

不好意思，我说反了，是QPQ处理后的增重多，未处理的增重少，这种现象有可能吗？