盐浴硼铝共渗工艺及应用

探讨了４５、Ｔ８、５ＣｒＭｎＭｏ、３ＣｒＷ８Ｖ钢在添加氧化铝和还原剂的熔融硼砂浴中获得硼铝共渗层的组织和性能，结果表明，在适当的盐浴组成和工艺参数下，可以获得理想的共渗层，其抗氧化性，抗热疲劳性优于渗硼层，齿轮坯模具硼铝共渗后寿命大幅度提高。     

12Cr4Ni4Mo4V钢碳氮共渗,渗硼复合处理渗层组织与性能

１２Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ钢经碳氮共渗，渗硼复合表面改性处理，使高硬硼化物层以下形成具备高塑韧性的复合淑层组织。     

九江大桥15MnVNq-C钢焊接过热区的低温韧性

１５ＭｎＶＮｑ－Ｃ钢为九江长江大桥主要用钢，其过热区低温韧性较优化前１５ＭｎＶＮｑ－Ａ钢有大幅度改善，为分析１５ＭｎＶＮｑ－Ｃ钢焊接过热区低温韧性改善的原因，本文采用热模拟技术对比研究了过热区组织及其对韧性的影响，过热区Ｖ（Ｃ，Ｎ），Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）的析出行为及其析出相对组织和韧性的影响，结果指出，含微量Ｔｉ（０．０１２％）的１５ＭｎＶＮｑ－Ｃ钢过热区低温韧性的改善与难溶的ＴｉＮ析出相粒子有关。由于     

冷模具钢渗扩氮复合强韧化研究

研究了渗扩氮等温淬火对Ｃｒ７Ｍｏ３Ｖ２Ｓｉ和Ｃｒ１２ＭｏＶ钢、渗扩氮冷待淬火对６０Ｓｉ２Ｍｎ钢的显微组织分布、显微硬度梯度曲线的影响。结果表明，Ｃｒ７Ｍｏ３Ｖ２Ｓｉ和Ｃｒ１２ＭｏＶ钢制冷模具经渗扩氮等温淬火复合强韧化及６０Ｓｉ２Ｍｎ钢冷模具经渗扩氮冷待淬火复合强韧化处理后的使用寿命显著提高。     

内热式中性盐浴渗钒的研究

研制出一种内热式中性盐浴渗钒剂。该盐浴流动性好,工件粘盐少,密度偏析较轻。利用研制的渗钒盐浴对Ｔ１２钢经９５０℃×６ｈ的处理后,可得到１０～１５μｍ的渗钒层。渗钒层的硬度为２０００～３０００ＨＶ,且脆性明显低于渗硼层     

九江大桥15MnVNq－C钢焊接过热区的低温韧性

１５ＭｎＶＮｑ－Ｃ钢为九江长江大桥主要用钢．其过热区低温韧性较优化前１５ＭｎＶＮｑ－Ａ钢有大幅度改善。为分析１５ＭｎＶＮｑ－Ｃ钢焊接过热区低温韧性改善的原因，本文采用热模拟技术对比研究了过热区组织及其对韧性的影响，过热区Ｖ（Ｃ、Ｎ），Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）的析出行为及其析出相对组织和韧性的影响。结果指出，含微量Ｔｉ（０．０１２％）的１５ＭｎＶＮｑ－Ｃ钢过热区低温韧性的改善与难溶的ＴｉＮ析出相粒子有关。由于微量Ｔｉ的存在，降低了过热区固溶Ｎ含量，促进了韧性较高的针状铁素体的形成，从而改善了过热区的低温韧性。     

热处理制度对15CrMnMoVE钢力学性能的影响

本文系统地研究了淬火温度、回火温度对１５ＣｒＭｎＭｏＶＥ钢强度和冲击韧度等力学性能的影响规律。结果表明，１５ＣｒＭｎＭｏＶＥ钢采用９３０℃或９７５℃淬水、６００￣６５０℃回火的热处理工艺，均能获得最佳的强度和韧性配合，但９３０℃淬火其低周疲劳寿命低于９７５℃淬火者。     

5CrMnMo钢渗硼层的高温磨损特性

本文研究了２５ＣｒＭｎＭＯ钢渗硼层高温磨损特性。结果表明,渗层磨损机制以疲劳剥落为主,兼有磨粒磨损。升高温度、增加载荷,磨损率增加。在８５０℃时,磨损失重随摩擦速度增加而减小;９５０℃时,则相反,磨损失重随摩擦速度增加而增大。     

尿素对固体渗硼作用的研究

研究了尿素对固体渗硼的作用。结果表明，固体渗硼时加适量尿素可显著提高渗硼速度，对于２０、４５钢可提高渗速一倍以上，对于Ｔ８、ＧＣｒ１５和Ｃｒ１２钢也分别提高渗速８０％、７７％和６９％；加尿素渗硼得到的共渗层具有良好的耐蚀和抗高温氧化性能，而显微硬度和耐磨性并不降低；加尿素的固体渗硼实际上是以渗硼为主的硼氮碳共渗。     

模具盐浴稀土钒硼共渗的组织与性能

研究了Ｃｒ１２Ｍｏｖ．Ｃｒ１２，９ＣｒＳｉ和Ｔ８等钢的盐浴稀土钒硼共渗共艺，渗层组织与性能；讨论了共渗工艺参数、共渗剂成分配比及稀土元素添加量等因素对共渗层的影响。冷作模具的使用寿命经ＲＥ－Ｖ－Ｂ共渗处理后比常规工艺处理的提高３～７倍。     

45钢低温渗硼层的组织与性能

探讨了４５钢低温渗硼层的组织与性能，结果表明，氏温渗硼层通常呈针状，在渗硼层前沿没有如高温渗硼那样的晶粒粗大的伪共析或过共析组织的过渡区，而只有一个相对较窄的富碳区，低温渗硼层的耐磨性和耐蚀性较高温渗硼层有所提高，而其脆性却有所降低。在一定条件下会出现块粒状硼化物层，其耐磨性低于针状渗硼层，而其耐蚀性却优于针状渗硼层。     

钢的低温稀土渗硼研究

筛选出了能实现低温稀土渗硼膏剂；探讨了４５钢低温硼层的组织与性能。结果表明，低温渗硼层仍呈梳齿状，在渗硼层前沿没有如高温渗硼那样的晶粒粗大的伪共析或过共析组织的过渡区，而只有一个相对较窄的富碳区；低温渗硼层的耐磨性和耐蚀性较高温渗硼层有所提高，而其脆性却有所降低。     

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.     

The growth of single Fe2B phase on low carbon steel via phase homogenization in electrochemical boriding (PHEB)

In this study, we introduce a new electrochemical boriding method that results in the formation of a single-phase Fe₂B layer on low carbon steel substrates. Although FeB phase is much harder and more common than Fe₂B in all types of boriding operations, it has very poor fracture toughness; hence, it can fracture or delaminate easily from the surface under high normal or tangential loading. We call the new method “phase homogenization in electrochemical boriding” (PHEB), in which carbon steel samples undergo electrochemical boriding for about 15 min at 950 °C in a molten electrolyte consisting of 90% borax and 10% sodium carbonate, then after the electrical power to the electrodes is stopped, the samples are left in the bath for an additional 45 min without any polarization. The typical current density during the electrochemical boriding is about 200 mA/cm². The total original thickness of the resultant boride layer after 15 min boriding was about 60 μm (consisting of 20 μm FeB layer and 40 μm Fe₂B layer); however, during the additional phase homogenization period of 45 min, the thickness of the boride layer increased to 75 μm and consisted of only Fe₂B phase, as confirmed by glancing-angle x-ray diffraction and scanning electron microscopy in backscattering mode. The microscopic characterization of the boride layers revealed a dense, homogeneous, thick boride layer with microhardness of about 16 GPa. The fracture behavior and adhesion of the boride layer were evaluated by the Daimler-Benz Rockwell C test and found to be excellent, i.e., consistent with an HF1 rating.     

4Cr5MoVISi钢B—S复合渗最佳工艺研究

对4Cr5MoVISi钢B-S复合渗的最佳工艺进行了探讨,对复合渗的渗层组织和结构进行金相、x射线及离子探针分析,结果表明,经B-S复合渗样品表面在获得高硬度渗硼层基础上覆盖一层较薄的渗硫层,使其耐磨性进一步提高。     

微波渗硼扩散行为的分析与研究

测定了T8钢微波扩散渗硼层的厚度δ与渗硼温度及时间的关系,求出了微波渗硼的扩散激活能Q、扩散常数D0和扩散系数D.与常规渗硼相比,微波渗硼的扩散激活能和常规条件下的基本在同一数量级,但扩散常数D0有很大提高,从而有效提高了微波场下渗硼的扩散系数D.利用MATLAB偏微分方程PDE工具箱,计算出微波渗硼过程中的硼的浓度分布和渗层厚度.与实测数据对比,计算出的渗层厚度与实测数据非常吻合,相对误差＜4.05%.     

微波场下渗硼介质的温度特性研究

利用渗硼介质吸收微波的特性可实现钢铁表面渗硼层的制备，渗硼介质与微波作用产生的温度特性是影响渗硼层形成最主要的因素。用热电偶精确测定微波场下渗硼介质的温度，采用MATLAB对实验数据进行了曲面插值拟合和分析，结果表明：微波功率（900-3600W）和渗硼剂质量（40-160g）对升温速率和稳定温度有较大影响，且当微波功率为1800W和2700W时，加热温升曲线符合Boltzmann方程；加热过程可以分为开始升温阶段、升温阶段和温度稳定三个阶段。     

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。     

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。     

冰箱钢板门成形模设计

针对冲压成形件的几何形状和结构特点,冲压件材料采用带有预涂层的钢板,基于其冲压成形原理,设计了一种旋转式成形模具结构。旋转式钢板门成形模经过调试,模具工作正常,能满足大批量生产要求。结果表明,可有效避免冲压件的弯曲回弹,且确保了成形过程中材料的预涂层不受伤害。