硼钒铬共渗层组织结构的研究

本文介绍了45钢、T12钢和cr12MOV钢硼钒和硼铬共渗层的形态。渗层可分为梳齿状和平坦的两类。梳齿状渗层主要是由(Fe-v)2B(Fev)B相为主,在梳齿状渗层下面分布着白色的碳化物以颗粒状出现。而平坦的双层渗层,其表面主要由VC和V_3B_2组成其含钒量可达80％(wt)。其下面的渗层具有高的抗蚀性。但含钒量很少,该层可能是硼化物层。     

钒—硼—稀土共渗组织与性能的研究

着重对T10,CrWMn、GCr15、Cr12等钢在一般热处理淬火温度下,实现了钒-硼-稀土共渗处理的工艺,并对渗层组织及性能进行分析。用正交试验法优选了最佳盐浴配方。试验结果证明:在提高盐浴流动性的基础上,得到较深的渗层;综合性能均优于单独渗钒、渗硼处理的效果。     

硼矾共渗工艺在模具上的应用

通过试验,分析硼矾共渗处理后所得共渗层的组织结构、共渗处理工艺参数对共渗处理效果的影响及其渗后模具的耐磨性能。结果表明经硼钒共渗处理后钢的耐磨性能大大提高,模具的使用寿命比处理前成倍提高。     

固体碳氮硼共渗的研究

研究了两段固体碳氮硼三元共渗。通过试验选出了渗剂。用该渗剂对工业纯铁、15钢、45钢等进行570℃×3h—900℃×5～6h共渗处理后,得到由硼化物层和碳氮层组成的共渗层。渗层组织及相结构分析表明:共渗层中有一定数量的ε,γ′和Ee_3(C,B)粒子相,其中ε相最多且以棒条状或小球状存在。还对共渗过程的有关化学反应进行了热力学分析。对渗层的脆性、耐磨性与渗硼进行了对比试验。     

新型固体渗硼剂的优化设计

介绍研制硼砂型固体渗硼剂的试验设计和最优化处理。在正交试验泛选出催渗剂的基础上,采用二次回归正交设计试验和方差分析,获得硼化物层厚与渗剂各组分含量的回归方程(在α=0.01水平上高度显著);然后,利用内部罚函数法对该方程进行优化处理,确定出渗硼剂的最优组成。用此渗剂对45钢进行950℃×4h渗硼处理,可获得159μm的双相硼化物层。     

稀土元素对渗硼动力学的影响

采用固体渗硼法对45钢和T12钢在1053～1213K分别进行单一渗硼和添加Nd2O3稀土渗硼。分析了稀土元素对渗硼动力学的影响。结果表明:稀土元素的加入有助于渗硼层中Fe2B相的形成,提高渗层中Fe2B相所占比例,改善渗层组织和性能。同时,加入稀土能够使硼的扩散系数增大,使扩散激活能降低,45钢中硼的激活能由184kJ/mol降到122kJ/mol,T12中硼的激活能由261kJ/mol降到155kJ/mol,分别降低了34%和41%,显著提高了渗硼速率。根据所得数据建立了45钢在添加w(Nd2O3)=5%稀土渗硼时的渗硼层等厚线图。     

稀土氮碳硼共渗工艺的研究

在以往试验研究的基础上,设计并研究了稀土氮碳硼共渗新工艺．试验发现,应用６５０℃×３ｈ冷至 ５７０℃×３ ｈ的稀土氮碳硼共渗工艺处理后的 ４５钢表面,其最高硬度可达 １０５０ Ｈｖ,最大层深可达 ０．４０ ｍｍ,耐磨性、耐蚀性获得了明显提高,电子探针检测证实,稀土元素深入了钢的表面,起到了明显的摧渗、改性作用．     

45钢稀土氮碳硼共渗层的摩擦学性能研究

采用AMSLER型磨损试验机，在油润滑条件下，对经稀土氮碳硼和氮碳硼共渗的45钢进行滑动磨损试验，研究了渗层的组织结构及硬度对45钢耐磨性的影响，并探讨了共渗层的磨损机制．结果表明，45钢稀土氮碳硼共渗处理后抗磨性能提高3～4倍，摩擦系数减小近2倍；共渗层硬而脆的特点使其在摩擦接触应力的作用下发生塑性变形破坏．     

碳钢膏剂渗硼后的热处理工艺及性能研究

利用正交试验法,获得了较佳的碳钢膏剂渗硼工艺及渗剂配方,分别研究了45钢及T10钢膏剂渗硼后不同的热处理工艺对渗硼层及基体组织和性能的影响。实验结果表明:45钢在渗硼后渗层显微硬度均在1 130 HV以上,厚度皆在110μm以上;T10钢渗硼后的渗层厚度均在60μm以上,渗层的显微硬度均在1 360 HV以上;热处理对渗硼层的硬度及厚度没有影响,但对基体组织及性能有明显影响;渗硼后采用淬火及低温回火工艺,可使基体获得回火马氏体组织,从而提高了基体的硬度,减小了基体与渗硼层的硬度差,也提高了基体对渗硼层的支撑作用。     

交流电场作用下的中低碳钢低温粉末法渗硼

以低碳20钢、中碳45钢为渗扩对象进行交流电场作用下的低温粉末法渗硼,对渗硼层厚度、显徽组织、相结构及硬度进行观测分析.试验结果表明:在600℃、4h保温条件下,20钢、45钢经交流电场增强渗硼获得的渗硼层厚度远远大于常规渗硼得到的渗层厚度;在交流电场作用下,渗层厚度随渗剂中硼铁含量的增加而快速增加;硼铁含量小于等于10％时,渗硼层基本由Fe2B单相构成;而硼铁含量大于等于15％时,渗硼层则由FeB+ Fe2B两相构成.对交流电场在渗硼中的作用机制进行了初步分析.     

稀土对硼铝共渗层组织和耐蚀性的影响

本文采用在廉价硼铝共渗剂中加稀土和不加稀土两种工艺,在800℃温度下进行共渗处理后,分析稀土元素的存在对45钢共渗层组织和耐蚀性的影响.结果表明,渗剂中加入少量稀土,可明显改善渗层组织,使渗层均匀致密、晶粒细化、生长加快,渗层硬度可达HV_(m,0.05)1100～1300,并且提高了渗层的耐蚀性:在此基础上就稀土对渗层组织和耐蚀性的影响因素和机理进行了初步探讨.     

固一气法渗硼及硼化层生长动力学分析

本文研究了一种新的渗硼方法——固一气渗硼法。在固体渗硼的基础上,通过活化剂的泛选和正交试验,研制出了适用于此渗硼法的颗粒渗硼剂。用此渗剂对45钢进行900℃、4小时固一气渗硼处理后,可在其表面形成96μm左右的硼化层(单相Fe_2B)。本文还对固一气渗硼过程的有关化学反应进行了热力学分析。根据硼化层厚度的“等效面积”的模型,分析了硼化层生长的动力学问题,导出了单相硼化层形成时Fick第二定律的分析解及硼化层生长的动力学因子所满足的方程。     

碳钢膏剂渗硼后的热处理工艺及性能研究

利用正交试验法,获得了较佳的碳钢膏剂渗硼工艺及渗剂配方,分别研究了45钢及TIO钢膏剂渗硼后不同的热处理工艺对渗硼层及基体组织和性能的影响。实验结果表明：45钢在渗硼后渗层显微硬度均在1130HV以上,厚度皆在110μm以上;T10钢渗硼后的渗层厚度均在60μm以上,渗层的显微硬度均在1360HV以上;热处理对渗硼层的硬度及厚度没有影响,但对基体组织及性能有明显影响;渗硼后采用淬火及低温回火工艺,可使基体获得回火马氏体组织,从而提高了基体的硬度,减小了基体与渗硼层的硬度差,也提高了基体对渗硼层的支撑作用。     

固体硼氮共渗的研究及其在模具中的应用

研究了固体硼氮共渗技术的渗剂、工艺参数、共渗后的组织与性能及其在模具上的应用.固体硼氮共渗剂由供硼剂、供氮剂、活化剂、填充剂组成,工艺简单,便于实施,是一种可获得渗层性能好的化学热处理方法.通过固体硼氮共渗使模具表面获得了可靠稳定的硼氮共渗层,渗层由硼化物层(Fe2B、FeB)和过渡层组成,渗后可获得高硬度的硼化物层,渗层具有高的耐磨性、良好的耐热、耐蚀性.硼氮共渗技术应用在模具的制造上可使模具的使用寿命大幅度提高.     

刀碗落料模具钢的渗硼工艺研究

为提高刀碗落料模具的使用寿命和耐磨性,对刀碗落料模具钢进行固体正交渗硼试验．采用OLYM—PUS（BH-2）型金相显微镜观察渗层组织;用PW-1710型X射线衍射仪测定渗层的相组成;用HV-1000型显微硬度计测定渗层显微硬度;用三钾试剂浸蚀渗层来区分渗层组织;用M-200型磨损试验机进行耐磨性试验．以温度、时间和稀土加入量为三因素,优化出的渗硼工艺参数为950℃×5h,稀土加入量1．5wt％．加稀土的渗硼层比未加稀土的渗硼层致密、宽厚且硬度高．优化渗硼后再经970℃淬火、200℃回火处理,渗硼层耐磨性显著提高．     

自保护涂渗法多元共渗

本文采用涂渗法对４５钢进行以渗硼为主的硼碳氮多元共渗，并对渗层的组织结构和性能进行了探讨，试验结果表明，用涂渗法进行的硼多元共渗可使钢获得硬度高、耐磨性好的渗层，与一般的盐浴渗硼相比，该方法得到的渗层厚度大，脆性小。     

渗钒及铬钒共渗研究

本文研究了工具钢T10A、C_γ12MoV、9C_γSi等在硼砂熔浴中渗钒及铬钒共渗渗层的组织和结构。分析了渗钒过程中工件表面被腐蚀的原因,提出了改进措施。试验结果表明采用V_(401)·C_(γ5)做渗钒或铬钒共渗渗剂效果良好,成本低。     

固体渗钒的研究

本试验研究了钒铁—氯化铵—氟硼酸钾—铝—氧化铝固体渗钒剂的工艺性能。渗钒层的结构与性能。试验结果表明:渗钒层与硼化层相比,硬度较高、耐磨性好,且脆性低;固体渗钒与盐浴渗钒(TD法)相比,具有不用专用设备,操作方便、工件表面清洁,不用清洗等优点,是值得重视的新的表面强化工艺。     

1Cr11MoNiW1VNbN钢盐浴渗铬性能研究

为提高超(超)临界汽轮机气缸高温螺栓的抗咬死性能,对高温螺栓材料1Cr11MoNiW1VNbN钢进行盐浴渗铬处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察了渗层的组织,利用显微维氏硬度计和纳米硬度计分析了渗层的硬度、弹性模量和韧性,利用摩擦磨损试验机测试了渗层的耐磨性能,利用动电位极化曲线和高温氧化实验研究了渗层耐腐蚀性能.结果表明:1Cr11MoNiW1VNbN钢盐浴渗铬处理后的组织由Cr23C6和Fe-Cr铁素体(柱状晶)组成,渗层硬度和弹性模量较低,韧性较高,材料的耐磨性、耐电化学腐蚀和抗高温氧化性能得到了明显提高,这将是一种防止高温螺栓咬死的有效方法.     

45钢激光铬硼合金化层微观组织和硬度的研究

为改善注塑机螺杆的表面性能,本文利用激光合金化技术在45钢表面制备了铬硼合金化层,研究了不同激光合金化工艺对铬硼合金化层微观组织和硬度的影响。研究表明:随激光输出功率的增大,铬硼合金化层表面硬度先升高后降低;随着激光扫描速率的增大,铬硼合金化层的表面硬度逐渐降低;随着激光搭接率的增加,铬硼合金化层表面硬度先升高后降低。经该工艺处理的铬硼合金化层,由合金化区和热影响区组成,合金化区的平均硬度约为941.57HV0.1,热影响区硬度从870.00HV0.1到230.00HV0.1呈梯度分布。