渗硼层生长的控制因素及其动力学过程分析SCIEI

本文采用透射电镜观察了渗硼初期硼化物的形核特征及不同阶段硼化物晶体内部显微组织的差异,提出了试样表层硼化物晶核密度是渗硼层生长的控制因素。渗硼的动力学过程可分为两个阶段:在第一阶段,渗层厚度随时间的变化呈抛物线规律;当渗层前沿的压应力超过某临界值时,便在硼化物晶体中诱发出层错,加速了硼原子的扩散和渗层的生长,使渗硼过程进入第二阶段,此时层厚和保温时间之间的关系,偏离抛物线规律而呈近似的直线关系。     

LBI渗硼剂渗硼试验研究

介绍了使用一种廉价渗硼剂(LBI)在不同温度及保温时间下的渗硼试验。结果表明,采用LBI作渗硼剂是可行的,可获得连续、均匀、致密且无缺陷的渗硼层。     

碳氮共渗预处理对渗硼层组织性能的影响

研究了碳氮共渗对16Mn钢渗硼层组织结构和性能的影响。结果表明，碳氮共渗预处理使渗硼层的组织、显微硬度分布、脆性、耐磨性比单一渗硼层有明显的改善。碳氮共渗预处理可以得到具有较强支撑作用的过渡层，从而使耐磨性提高。通过复合渗处理的灰砂砖模板，其使用寿命可提高2～3倍。     

RE—I2对固体深层渗硼催渗作用的研究

介绍了ＲＥ－Ｉ２复合对固体深层渗硼催渗的作用。结果表明，在固体深层渗硼剂中添加ＲＥ－Ｉ２有明显的催渗作用，不但可提高渗速，而且渗硼层厚度也明显增厚。初步探讨认为，ＲＥ－Ｉ２的催渗作用主要受两方面因素的影响，即（１）被渗金属表面应有活性ＲＥ、Ｉ２原子源；（２）ＲＥ－Ｉ２的复合效应能使基体晶体更容易产生畸变。     

铁基渗硼强化粉末冶金材料的性能及渗层生长动力学研究

目的 通过固体粉末渗硼法直接烧结铁基粉末冶金材料，制备具有渗硼层的试样。方法 采用固体渗硼工艺对铁基粉末冶金材料在1123、1223、1323 K温度下渗硼处理3、5、7、10 h，采用光学显微镜及扫描电镜（SEM）观察了渗硼层的形貌，测定了渗硼层的厚度。用X射线衍射仪分析了渗硼层的物相组成，用摩擦磨损试验评估渗硼层的耐磨性，采用Rockwell-C粘附性试验评估渗硼层与基体的粘合强度质量。对渗层的生长动力学曲线进行拟合，得出渗层动力学曲线和厚度等值线图。结果 试样的渗硼层厚度为35~ 183 μm，1323 K条件下获得双相渗硼层（Fe2B+FeB），1123 K及1223 K条件下获得单相渗硼层Fe2B。试样在1223 K温度下渗硼处理5 h获得的渗硼层的耐磨性最佳，其粘合强度质量根据规范通过HF3等级认可。该试验中B元素的扩散激活能为164 kJ/mol。结论 烧结温度和渗硼时间与渗层厚度关系密切，渗硼时间与渗层厚度的关系呈现出抛物线关系。厚度值的平方与渗硼时间符合阿瑞纽斯（Arrhenius）公式呈线性关系。渗硼层的显微硬度显著高于基体硬度，随时间的增加，渗层中出现较多的孔洞与疏松，渗硼层形状由明显的梳齿状逐渐变成不太明显的梳齿状，此情况在高温下更加明显。     

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.     

不锈钢硼氮共渗工艺的研究及应用

1前言硼氮共渗是新的表面热处理工艺，它是在钢表面渗入硼原子、氮原子而形成Fe2B、FeB和硼氮固溶体扩散层。共渗层硬度高达1400～2400HV0．2，具有良好的耐磨性和耐蚀性。因此，引起国内外热处理工作者的重视和研究。国内的大专院校对硼氮共渗的研究做了许多工作，而对奥氏体不锈钢的硼氮共渗工艺的研究还未见到报导。对奥氏体不锈钢的渗硼，国外有的专家认为，含Cr和Ni元素高的奥氏体不锈钢是不易或不能进行渗硼的[1]。国内有的专家亦认为，不锈钢是不能进行渗硼的[2]。本文对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行了硼氮共渗工艺研究，通过大…     

中温渗硼应用

介绍了电影机上的导片片零件采用中温硼铝稀土多元共渗工艺,讨论了渗硼过程和渗剂成分、保温时间及淬、回火对渗层的影响。实践证明,中温渗硼零件变形小,成本低,工艺简单,渗硼后零件硬度和耐磨性能满足需要。     

球墨铸铁固体渗硼及渗层生长动力学

采用LSB型渗硼剂分别在渗硼温度为1123、1173和1223 K,保温时间为2、4、6和8 h的工艺参数下对球墨铸铁表面进行固体渗硼处理。用扫描电子显微镜(SEM)对渗层横断面进行了显微组织观察,用X射线能谱仪分析了沿渗层表面到心部的元素分布。用X射线衍射仪(XRD)分析出渗硼层为Fe2B单相,用显微硬度计测试渗层的硬度分布,其显微硬度值在1170~1392HV0.025之间。渗层厚度随着渗硼时间和渗硼温度的增加而增加,其范围约为35~118μm。对实验数据进行分析和拟合,得出渗层动力学曲线和等厚度图,并且经回归分析计算出硼在球墨铸铁中的扩散激活能约为175 kJ/mol。     

固体硼氮共渗提高渗层的耐蚀性和抗高温氧化性能

用尿素为供氮剂进行固体硼氮共渗,研究了硼氮共渗层的耐蚀和抗高温氧化性能,并与渗硼层作了比较。结果表明,因先期渗入的氮原子在渗硼温度所起的有益作用,致使硼氮共渗层的耐蚀和抗高温氧化性能均优于渗硼层。     

基于扩散模型的低中碳钢渗硼动力学研究

为了研究含碳量对低、中碳钢的渗硼动力学的影响,将纯铁、20钢、40钢和50钢分别在850℃、880℃、910℃和940℃保温3 h、5 h、7 h和9 h进行粉末渗硼。采用面积法测量了渗层厚度。以基本的扩散定律和物质守恒定律等为基础建立硼的扩散模型,计算了低中碳钢渗硼过程中硼原子的扩散激活能和扩散系数。结果表明:渗硼层组织为锯齿状;渗层厚度随时间呈抛物线变化;随着钢的含碳量的增加,硼原子的扩散激活能增大,纯铁中硼原子的扩散激活能为151 kJ/mol,20钢中为159 kJ/mol,40钢中为168 kJ/mol,而50钢中为176 kJ/mol。     

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。     

含稀土固体渗硼剂渗硼处理试验

本文介绍一种廉价含稀土固体渗硼剂，并进行了渗硼处理试验，通过渗层组织的观察和渗层硬度的测定以及渗硼剂重复使用性的探讨。结果表明：采用该渗硼剂可使钢件表面获得较好的渗硼层，且稀土可以提高渗层的质量。     

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。     

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。     

渗硼工艺研究与应用现状及发展

渗硼能够显著提高金属表面的性能，目前的研究方向主要是降低渗硼温度。多元复合渗硼改善渗层显微组织、显微硬度、脆性和耐磨性，以及渗硼共晶化使渗层与基体呈冶金结合，从而改善以往的渗硼层脆性大、容易剥落等问题。     

碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理

探讨了碳氮共渗与深层稀土硼碳氮共渗复合处理工艺.结果表明:复合处理在工艺上是可行的;复合处理试样的截面组织由表层稀土硼碳氮共渗层、中间碳氮共渗层及内部基体组织三部分组成;相当于在高硬度表层与较软基体中间插入一层中等硬度的过渡层,减小了硬度梯度,有效避免工件在工作过程中高硬度表层的剥落.     

固体渗硼时硼砂型渗剂中活性硼原子输运方式研究

设计了3种不同的装罐方法，通过改变试样与渗剂的接触方式，对固体渗硼时渗剂中活性硼原子输运到试样表面的方式进行了研究。结果表明，固体渗硼时，渗剂中有BF2和BF3气体生成，活性硼原子通过BF2在试样表面的吸附和分解以及在渗剂中的直接扩散这样两种方式输运至试样表面．其中活性硼原子在渗剂中的直接扩散是主要输运方式。BF2在渗硼中的主要作用是充当了还原剂的作用，通过它和BF3间的循环反应，将硼砂中的氧化硼源源不断地还原成活性硼原子，同时它在渗剂中的吸附和分解也加快了渗剂中活性硼原子的生成速度。     

稀土在渗硼及硼的复合渗中的作用

本文综述了近十几年来稀土在渗硼及硼的复合渗中的作用以及稀土对渗层组织性能的研究概况，并对其作用机理作了初步探讨。     

20钢固体粉末法渗硼和硼钒共渗的渗层研究

采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针等检测手段，分析了20钢固体法渗硼和硼钒共渗的渗层组织结构、成分特点及其硬度分布。结果表明，硼钒共渗层厚度大于单一渗硼层，且渗层更加连续致密，其渗层主要由Fe2B、V2C和VB相组成，硼钒共渗层硬度比单一渗硼有所提高，硬度梯度较小。