稀土对Q345钢渗硼层的影响及其催渗工艺研究

研究了在渗硼剂中添加氧化铈稀土对Q345钢渗硼层组织和厚度的影响,并通过正交试验法确定了催渗工艺。分析表明:适量地添加氧化铈稀土,可显著改善渗层组织,并能使渗层厚度增加10%以上。正交试验结果表明,最佳催渗工艺为:渗硼温度920℃,渗硼时间7h,氧化铈添加量为2%。     

45钢渗硼工艺对渗层组织与性能的影响

研究了渗硼温度、保温时间和渗硼剂配方对45钢渗硼层组织和性能的影响.结果表明:在给定实验条件下,渗硼层组织致密,硼化物呈针齿状楔入基体,与基体结合牢固;渗硼层厚度随渗硼温度的升高、保温时间的延长而增加.相比而言,温度对渗硼层厚度的影响大于时间的影响;渗硼层中FeB相使表面硬度显著提高:渗硼层抗盐酸、硫酸、氢氧化钠腐蚀性优良.     

T10钢盐浴渗硼工艺及性能研究

为了提高T10钢模具的硬度及耐磨性,笔者对其表面进行液体盐浴渗硼处理.设计L9(34)正交试验,研究盐浴配方中SiC,B4C和KCl含量及渗硼温度对渗层组织及性能的影响.结果表明:B4C含量对渗层厚度和耐磨性的影响最大;随SiC含量增加,渗硼层厚度和耐磨性均升高;随B4C含量、KCl含量及温度的升高,渗硼层厚度和耐磨性...     

球墨铸铁粉末渗硼的耐蚀性能研究

对球墨铸铁在不同温度和时间下分别进行渗硼处理,采用金相显微镜观察了渗硼层的形貌,测定了渗硼层的厚度;用显微硬度计测定了渗硼层的表面硬度;用X射线衍射仪分析了渗硼层的物相组成;用扫描电镜测定了渗硼层表面元素含量;并在10%的HCl、H2SO4、HNO3、NaCl、NaOH溶液中做了耐蚀性对比试验。结果表明:渗硼层厚度均匀,呈齿状结构与基体结合牢固,渗硼层主要由Fe2B单相组成;在950℃下保温不同时间,渗硼层的厚度及硬度均随时间的增长而逐渐增大;在不同温度下保温5 h时,渗硼层厚度随温度的升高而逐渐增大,渗硼层的硬度随温度的升高先增大后减小,除HNO3外,渗硼处理后试样的耐蚀性均比未渗硼的试样的耐蚀性能好。     

稀土对40Cr钢固体渗硼过程的影响

采用一种廉价的新型固体渗硼剂对40Cr钢进行了渗硼工艺试验，研究了稀土对钢的渗硼过程、渗层组织和性能的影响，结果表明，采用该渗硼剂是可行的，稀土能提高渗硼速度和渗层的硬度，并能改善渗层的硬度分布。     

20钢包埋粉末渗硼层的组织及耐蚀性能研究

研究了20钢在不同渗硼温度和不同渗硼时间下对渗硼层组织和性能的影响。用金相显微镜和扫描电镜观察了渗硼层的形貌,测定了渗硼层的厚度;用维氏硬度计测定了渗硼层的硬度;用纳米压痕仪测定了渗硼层不同深度的硬度;评定了渗硼层与基体的结合力;采用X射线衍射仪分析了渗硼层的物相组成;在不同溶液中进行了渗硼层耐蚀性试验。结果表明:渗硼层厚度均匀,呈齿状结构,与基体结合牢固,渗硼层主要由Fe_2B组成。在860℃下保温不同时间,渗硼层的厚度随时间的增长而增大;在不同温度下保温5h时,渗硼层的厚度随温度的升高而逐渐增大。渗硼层表层硬度稍低,然后升高达到最大值,在渗层与过渡区的交界处急剧下降。除HNO_3外,渗硼处理后的试样在HCl、H_2SO_4、NaCl和NaOH溶液中的耐蚀性均比未渗硼的试样好。     

45钢渗硼工艺的正交分析研究

研究了渗硼温度、供硼剂种类、活化剂种类及其含量对渗硼层厚度和质量的影响，并对硼砂型渗硼剂中加入硅铁作为还原剂对渗硼效果的影响也进行了研究。结果表明：温度与供硼剂种类是45钢渗硼的主要影响因索；45钢渗硼的最优工艺方案为：供硼剂选用B4C 稀土，活化剂为Na3AlF6，活化剂含量为20％～30％，温度为950℃；以硼砂为供硼剂的渗硼剂中加入硅铁粉能提高渗硼层的厚度及渗硼质量。     

1Cr13钢包埋粉末渗硼的性能研究

研究了1Cr13钢在不同渗硼温度下保温5 h对渗硼层组织和性能的影响。用扫描电镜观察了1Cr13钢渗硼后的断面形貌;用XRD分析了渗硼层的物相;用纳米压痕仪测量了渗硼层的硬度。结果表明:渗硼层不呈现梳齿形状,当渗硼温度较高时,渗硼层中明显存在疏松、孔洞;渗硼层由Fe2B相构成;在不同温度下保温5 h,渗硼层深度和硬度都随温度的升高而增加;渗硼层与基体结合良好。     

40Cr钢多元共渗的摩擦性能研究

为提高40Cr钢的硬度和耐磨性,利用低温气体多元共渗技术对碳、氮、氧元素同时渗入40Cr钢表面形成改性层进行了研究.结果表明:经多元共渗后表面改性层由疏松层、白亮层和过渡层组成;白亮层的硬度最高达900HV,表面耐磨性能也显著提高.该工艺共渗时间短、温度低,当加热温度一定时,渗层厚度随保温时间的延长而增大.     

65Mn钢渗硼层的微观组织、硬度及生长动力学

采用固体渗硼工艺对65Mn钢进行渗硼处理,并借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针及维氏硬度计等手段系统研究了渗硼温度(800~1000 ℃)和渗硼保温时间(2~8 h)对65Mn钢渗硼层厚度、微观组织和硬度的影响规律以及渗硼层的生长动力学。结果表明,随着渗硼温度的升高或渗硼时间的延长,渗硼层的厚度不断增大,但当渗硼温度超过900 ℃时,渗硼层中黑色孔洞的数量、大小以及距离渗硼层表面的深度都逐渐增大。65Mn钢渗硼层都由Fe₂B柱状晶,以及位于Fe₂B柱状晶生长前沿及晶粒间的Fe₃(B,C)相、二元铁硅化合物和三元铁碳硅化合物组成,其维氏硬度(800~1590 HV0.05)远大于65Mn钢基体的硬度(238 HV0.05)。由于硬度较低的Fe₃(B,C)相和富硅相分布于高硬度的Fe₂B柱状晶晶粒之间,导致渗硼层的硬度并不随离渗硼层表面距离的增加而单调减小。渗硼层厚度的平方与渗硼时间呈线性关系,B原子在65Mn钢渗硼层中的扩散激活能为220.96 kJ/mol。     

淬火处理对45钢表面硼铬稀土低温共渗的影响

研究了淬火处理对45钢表面硼铬稀土低温共渗的影响,淬火处理保温时间分别为20、30和40 min,共渗工艺分别为600℃×6 h和650℃×6 h。利用电子扫描电镜观察共渗层形貌特征,利用电子显微硬度计测定共渗层的显微硬度。结果表明,经淬火处理的试样共渗层厚度明显增加,不具有明显的梳齿状,组织致密均匀;共渗温度为600℃时,共渗层厚度随淬火处理过程中保温时间延长先增加后减小,分别增加了45.5%、72.7%、18.2%;共渗温度为650℃时,共渗层厚度具有同样变化趋势,分别增加了50%、62.5%、18.8%;淬火处理试样与未淬火处理试样共渗层的硬度分布趋势一致,从最外层开始,先增大后减小。     

渗硼处理对Cr12冷轧辊表面组织及性能的影响

以Cr12冷作模具钢轧辊为研究对象,通过固体渗硼方法在其表面进行渗硼研究。使用单一变量法研究了渗硼剂类型、渗硼处理温度和处理时间对渗层厚度及性能的影响。同时借助蔡司金相显微镜对渗层组织进行分析,利用环-块摩擦试验机对渗硼前后的试样进行磨损实验。实验结果表明:使用硼铁型渗硼剂得到的渗层较厚,渗层较为平整。在渗硼实验过程中,最佳热处理参数为:渗硼温度950℃,保温时间5 h。在本次实验所选取的热处理参数范围内,渗硼层厚度随温度的升高和保温时间的延长而增加。试样经过渗硼处理后,表面形成的渗硼层增加了表面硬度,提高了表面耐磨性。     

2205双相不锈钢包埋粉末渗硼性能研究

目的 提高2205双相不锈钢的硬度和耐蚀性能.方法 2205双相不锈钢采用固体包埋粉末渗硼,于马沸炉中分别在830、860、890℃下保温5 h;在860℃下保温3、5、7 h,随炉冷却到室温.用金相显微镜、扫描电镜观察渗硼层的形貌和测定渗硼层的厚度,用维氏硬度计测定渗硼层的硬度,用纳米压痕仪测定渗硼层不同深度的硬度,用X射线衍射仪分析渗硼层的物相组成,评定渗硼层与基体的结合力,做不同介质下耐蚀性对比试验.结果 渗硼层与基体结合牢固,破坏等级评为一级,渗硼层主要由Fe2 B单相组成.在860℃下保温不同时间,渗硼层的厚度及硬度均随时间的增长而逐渐增大;在不同温度下保温5 h时,渗硼层的厚度及硬度随温度的升高而逐渐增大.渗硼后试样在质量分数都为10%的HCl和NaCl溶液中耐蚀性提高,在质量分数均为10%的H2 SO4、NaOH和HNO3溶液中耐蚀性变差.结论 固体粉末包埋法渗硼工艺改善了2205双相不锈钢的表面组织和性能,有效提高了其硬度及耐蚀性.     

稀土La2O3对45钢渗硼层性能的影响

目的研究渗硼剂中稀土氧化物La_2O_3的添加量对45#钢渗硼层厚度及性能的影响。方法通过在渗硼剂中添加质量分数为0%、5%、10%的La_2O_3,对45#钢在850℃进行4h渗硼处理,利用金相显微镜观察渗硼层的形貌并测试其厚度,利用XRD分析渗硼层的物相结构,利用显微硬度计、磨损试验机、电化学工作站对渗硼层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及脆性进行测定及衡量。结果 45#钢渗硼后,硬度显著提高,且在渗剂中加入5%和10%的La_2O_3进行渗硼后,渗硼层厚度及硬度较渗剂中不加La_2O_3均有明显增加。在渗剂中添加不同含量的La_2O_3对渗硼层的耐磨性、耐蚀性以及脆性影响不同。添加5%La_2O_3进行渗硼后,渗硼层的耐磨性、耐蚀性最佳,脆性最小;添加10%La_2O_3进行渗硼后,渗硼层的耐磨性和脆性都比未加La_2O_3的要差,但耐腐蚀性较未加La_2O_3的要好。结论综合渗硼层的厚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及脆性指标,在渗硼剂中加入5%La_2O_3时,45#钢渗硼层厚度适中,性能最佳。     

TC4钛合金表面氧化锆催渗渗硼工艺的优化

以渗层厚度和表面硬度为评定依据,采用正交试验对TC4钛合金表面氧化锆催渗渗硼工艺进行了优化,其中渗硼温度影响最大,其次为渗硼时间和ZrO2含量,B4C含量影响最小,最优工艺为:渗硼温度1 050℃,渗硼时间25h,渗硼剂配比(质量分数):B4C 20%,ZrO24%,SiC 76%。利用X射线衍射仪和光学显微镜对渗层的物相组成和厚度进行分析,结果表明:渗层表面主要由TiB2、TiB、TiB12、TiC、TiN组成,渗层厚度为46.67μm。与基础渗硼剂所得渗层相比,渗硼层厚度、渗层硬度、界面结合力和耐磨性都有所提高。     

铬对交流电场增强粉末法渗硼层组织和性能的影响

在低硼势粉末法渗硼剂中加入适量的铬粉,于750 ℃对45钢进行交流电场增强渗硼,研究Cr对电场增强粉末法渗硼的影响。采用光学显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计对渗层组织、厚度、相与显微硬度进行观察和分析。试验结果表明:采用含3%硼铁的渗剂,渗硼层为典型的锯齿状硼化物,主要为Fe₂B相;当渗剂中加入微量铬粉时,最高硬度基本不变,渗层厚度增加,且在铬粉含量为0.2%时达最厚,较不加铬粉的提高约80%,之后降低;当铬粉含量高于3%后,渗层的最高硬度降低;当加入的铬粉≥5%时,渗层表层还出现多种含铬相。     

45钢直流电场增强粉末法渗硼层相结构与性能

在粉末渗剂和45钢试样上施加4 A电流的直流电场,于800℃进行直流电场增强渗硼。以X射线衍射、光学显微观察和显微硬度测试等手段,分析位于电场不同位置试样渗硼层的相结构、显微组织、厚度与及显微硬度分布。结果表明:电场渗硼的渗层组织形态基本与常规渗硼的一致,以锯齿状楔入基体,但其相结构、显微硬度分布、厚度等与试样位置有关;朝正极面的渗层一般由Fe B和Fe2B两相组成,渗层较厚且较硬;朝负极面的渗层主要由Fe2B组成,随渗硼时间延长Fe B先增加,后减少至消失;渗硼时间等于及超过2 h,渗层下出现明显的过渡区;渗层厚度与保温时间关系曲线呈抛物线特征。从直流电场对渗剂化学反应、含硼活性基团在气氛中的扩散及硼在试样内扩散的影响等方面进行了分析。     

电场频率对45钢交流电场增强粉末法渗硼的影响

在800℃粉末法渗硼过程中对中碳45钢试样和渗剂施加交流电场,研究电场频率对粉末法渗硼的影响规律和作用机制。对渗硼保温过程中试样的温度、渗硼层显微组织、相结构、厚度及显微硬度分布等进行观测分析。结果表明:交流电场使试样温度高于渗硼保温炉温,电场电流恒定时,随频率从20Hz增至400Hz,试样温升先降低后升高,硼化物层及增碳区厚度均先减小后增加;当电场电流为3A时,硼化物层为单相Fe2B;当电场电流≤2A时,随频率增加,硼化物层由FeB+Fe2B双相变为单相Fe2B,渗层表层硬度降低、硬度分布曲线趋于平缓。分析认为,电场频率通过综合影响渗剂反应、活性硼原子及含硼活性基团在试样表面的吸附和试样内原子的扩散来影响渗硼。     

Cr12钢稀土盐浴渗铬试验研究

在选定供铬剂、还原剂的条件下,对影响盐浴渗铬效果的基盐配比、稀土和活化剂加入量进行配方正交试验,通过对Cr12钢试样盐浴渗铬工艺及渗层厚度的分析比较,筛选出900℃×4 h盐浴渗铬时的最优配方;采用光学金相观察、显微硬度测试、砂浆磨损试验等方法,分析比较了Cr12钢样品加稀土前后渗层厚度、硬度分布及相对耐磨性等性能。研究表明,添加稀土对盐浴渗铬有明显催渗作用,渗铬样品在渗层厚度、硬度梯度分布及耐磨性方面均优于未加稀土的渗铬样品和Cr12钢900℃加热油冷样品;添加适量NaCl和NaF以改造硼砂基盐配方,对改善熔盐流动性、降低挥发等方面产生了良好效果。     

稀土元素对材料渗硼层表面硬度及组织的影响

为了研究稀土元素对渗硼层的影响,对20CrMnTi钢进行了不同工艺的渗硼试验。分析了稀土元素对渗硼层的组织以及表面硬度的影响。结果表明:稀土的加入使渗硼层更厚,组织更加均匀。对于单独渗硼工艺,加入稀土后,FeB相消失,试样表面整体硬度降低;而对于碳硼复合渗,稀土的加入使Fe2B相晶粒取向性更为明显,试样表面整体硬度略有升高。