碳素钢中硼扩散行为的研究

黑色金属的渗硼作为一种表面强化技术在工业上得到了广泛应用，以防止腐蚀、磨损和冲刷。本文用ＡＩＳＩ１０１８和和ＡＩＳＩ１０４５两种钢进行研究。用最好的渗剂作最好的固体渗硼以产生有梯度的硼化物显微组织。因为在渗硼层前沿形成了富碳区，合金中碳阻碍扩散，ＡＩＳＩ１０４５钢的硼化物与珠光体界面上碳浓度高达３．０％；本实验研制的最佳渗硼剂在渗硼层内部没有形成明显的分层现象，生成硼元素含量连续变化的有梯度的显微     

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%.     

中高温区碳素钢的拉伸变形行为

本文系统地研究了起始γ晶粒尺寸约800μm,含碳量分别为0.10,0.25,0.39,0.71%的四种碳素钢在试验温度700—1300℃,变形速率6.7×10~(-4)—6.7×10~(-2)S~(-1)下的拉伸变形行为。着重指明:由热激活过程决定的γ相区的变形方程符合(?)=Aσ_M~nexp(-Q/RT);γ相区最大变形应力随含碳量的增加而下降;在(α γ)二相区稍低于A_3温度出现脆化;二相区的脆化随含碳量的增加而趋缓和。     

K18合金等温凝固扩散焊及硼扩散行为的研究

本文对K18合金等温凝固扩散焊接的工艺及元素的扩散行为进行了研究。采用等温凝固扩散焊工艺,解决了铸造高温合金熔化焊时产生热裂纹的问题。对元素的扩散现象,特别是硼的扩散现象进行了X 射线分析和金相检验,进一步证实了以M_3B_2型存在的硼化物促进了(?)相的形成.影响K18合金扩散过程的关键是控制硼的扩散.试验证明.只是在等温凝固扩散焊接过程的后期,硼的扩散才比较接近Fick 定律.等温凝固扩散焊对不易熔焊的高温合金提供了可靠的焊接方法.它不但可焊同种材料,还可焊异种材料.     

LSI渗硼剂渗硼中硼的扩散激活能

通过对４０钢经不同温度及时间渗硼后渗层层深的测定,根据公式ρ＾２＝Ｋ０ｔｅ＾－Ｑ／ＲＴ计算出硼的扩散激活能,为渗硼层形成机制的研究提供数据。     

渗硼时硼扩散的特点

现在已经证明,硼是以正离子状态向钢中进行扩散的[1、2]。因此文章[3]的作者认为在固定电场中进行电解渗硼可以加快硼离子的扩散速度。与此同时,他们用硼离子在阴极经一次放电成为硼原子(然后硼原子再扩散到钢制阴极里去)的假设来解释电解     

硼渣中硼组分选择性析出行为

变温过程硼渣中含硼组析出表现晶态与非晶态两种形态。形成含硼玻璃相对分离困难，以遂安石（２ＭｇＯ．Ｂ２Ｏ３）晶相析出时硼提取率明显提高，通过调整渣的的化学组成，控制热处理温度和有效添加剂等因素可以使渣中硼组分以遂安石为主相存在，实现选择性析出，对析出相量微形貌进行了ＳＥＭ动态原位跟踪，再配合分形理论与计算机模拟的研究方法，证实渣中硼组分析出过程涉及分相和析晶两个步骤，分相符合不稳分解机理，２ＭｇＯ．     

γ—Fe中硼的扩散机制

实验结果表明,硼在γ—Fe中的扩散系数相当于间隙原子的扩散系数,故一般认为硼是以间隙方式扩散,但本文计算结果表明:硼在γ—Fe中,主要是以硼—空位复合体方式扩散,其扩散系数与实验值非常接近,而且γ—Fe/B晶界的非平衡偏聚和Fe—B系晶格常数测量结果支持了本文的观点。     

退火过程中Ni的扩散行为

采用水溶液法在碳钢Q235表面电沉积Ni层,并利用管式退火炉对沉积试样进行退火,研究了不同退火条件下元素的分布、显微组织和断面层中Ni原子的扩散。通过数学解析得出Ni原子的扩散系数和扩散激活能。结果表明:在电沉积镍过程中所造成的镍在碳钢中基本未发生扩散;由于碳钢中微量元素很少,在退火扩散过程中对镍-铁扩散的影响可以忽略,近似的看成镍-铁扩散;镍含量与时间和深度关系为C_(Ni)=1/2[1-erf(x/2■)];镍的扩散系数与温度之间关系为lnD_(Ni)=-6273. 05·1/T-29. 268 93,扩散激活能Q=5. 2154×10~4J/mol。     

高速钢与碳素钢的超塑性扩散连接接头断口分析

通过对Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢与４５＃ 钢的超塑性扩散连接接头的室温力学性能、接头界面组织变化分析、断口的微观和宏观形貌分析以及界面处碳化物扩散等测试分析,认为在足够的预压力和良好的压接表面状态下,可实现异种钢材的超塑性扩散连接。接头界面是由冶金结合区、机械结合区及微观空隙等组成的。     

中碳碳素钢的液体渗氮

采用QPQ技术对45钢进行表面改性处理,探讨了不同工艺参数对45钢的抗蚀性的影响。研究结果表明,45钢在560℃液体渗氮120min后,硬度峰值约为600HV,比基体高2倍多。工件经QPQ工艺处理后渗层结构由表及里为致密的氧化膜、疏松层和致密渗氮层,具有较好的抗腐蚀性能。45钢试样经560℃、90min渗氮随后氧化20min后,抗中性盐雾腐蚀时间为200h。若再经抛光和350℃二次氧化处理,其抗中性盐雾腐蚀时间达到了250h以上。     

钴扩散浸渍或PDC材料烧结中钴的扩散行为规律研究

利用钴扩散浸渍法制造PDC超硬复合材料的关键技术之一是如何实现催化金属钴的均匀扩散渗透,本从合成实验出发通过选择烧结温度,时间,组装方式,硬质合金钴含量,原料金刚石粒度,真空处理以及添加碳源等七个因素,考察了各因素对钴扩散渗透行为的影响。试图全面了解PDC材料烧结中钴扩散渗透行为的规律性。     

含稀土元素的LSI渗硼剂渗硼扩散激活能

将40钢试样在含稀土元素的LSI渗硼剂中行进不同温度和时间的渗硼,然后用金相法测定层深,根据公式p^2=K0te-Q/RT,对硼的激活能做了计算,经果表明,与未含稀土元素的LSI渗硼剂相比,激活能降低了21%。     

含稀土元素的LS_I渗硼剂渗硼扩散激活能

将40钢试样在含稀土元素的LS_1渗硼剂中行进不同温度和时间的渗硼,然后用金相法测定层深,根据公式ρ~2=K_0te~(-Q/RT),对硼的激活能做了计算。经果表明,与未含稀土元素的LS_1渗硼剂相比,激活能降低了21％。     

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。     

扩散时间对W在TiAl合金中扩散行为的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和硬度测试等分析手段研究了在1250 ℃下扩散保温不同时间对W元素在TiAl合金中扩散行为的影响。结果表明:试样在1250 ℃下进行扩散不同时间后,渗层界面处连接良好,可观察到明显的冶金结合。扩散层厚度随扩散时间的延长而增加,扩散4 h后可得到约15 μm厚的渗层,扩散24 h后可得到约45 μm厚的渗层,此外较长的扩散时间(24 h)可显著改善界面处的裂纹和气孔等缺陷。W在TiAl合金中的扩散机制主要为置换和空位扩散,且W和Ti的原子半径和热膨胀系数等存在差异,使得晶格畸变的出现并进一步阻碍了W元素的扩散。显微硬度试验结果表明W在TiAl合金中进行扩散,可以增强TiAl合金的硬度,且硬度值随W含量的增大而增大。     

稀土对固体渗硼剂渗硼扩散激活能的影响

文章介绍一种新型固体渗硼剂，采用固体粉末法对T8钢进行渗硼试验，并分析了稀土元素对该固体渗硼剂渗硼扩散激活能的影响。结果表明，稀土能增大硼的扩散系数，降低硼的扩散激活能，具有显著的活化催渗作用。     

纳米晶金属的结构及其中扩散行为的研究现状

介绍了纳米金属晶体的微观结构,主要包括晶界结构、晶粒结构及结构稳定性;并对原子在纳米晶金属中的扩散行为的研究现状进行了综述。     

超快速冷却条件下碳素钢中纳米渗碳体的析出行为和强化作用

利用超快速冷却技术对碳素钢中渗碳体的纳米析出行为和强化作用进行了研究.实验结果表明,在超快速冷却条件下,0.17%C和0.33%C钢的组织中形成了大量弥散的纳米级渗碳体析出,颗粒尺寸为10~100 nm,实现了在无微合金元素添加的条件下渗碳体的纳米级析出.随着超快速冷却终冷温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度都逐渐增加,当超快速冷却的终冷温度从890℃下降到600℃时,0.17%C和0.33%C钢的屈服强度提高超过了100 MPa.在超快速冷却之后采用形变热处理工艺,可以进一步增加钢的位错密度,促进渗碳体均匀形核,实现了纳米级渗碳体颗粒在整个组织中更加均匀弥散的分布,从而更好地实现均匀强化的效果.在超快速冷却和形变热处理工艺条件下,0.17%C钢的屈服强度提高到600 MPa以上.     

电化学渗硼熔盐中硼含量配比研究

<正>内容导读采用硅含量为3.5%的无取向硅钢作为渗硼基体,以摩尔比为1:1:3的KCl-NaCl-NaF熔盐体系作为溶剂,添加硼砂作为溶质,通过熔盐电化学的方法在硅钢上渗硼。利用辉光放电光谱仪、原子力显微镜和X射线衍射仪对渗层成分,表面形貌以及表面物相的分析,研究硼砂添加量对渗层影响,从而确定最佳的硼砂添加量。结果表明,当电流密度为50mA/cm2,沉积时间