激光处理技术对渗硼层组织与性能的影响

钢材表面经渗硼处理将会提高耐磨性,但同时也使脆性增大并产生剥落现象。采用激光技术通过改变硬化层结构,大幅度改善了表面性能。本文利用各种分析手段,系统地研究了45＃钢渗硼层显微组织特征及其变化规律.认为:(1)硬化层脆性化合物明显细化,(2)渗硼层出现了硬度低于硼化铁的组织以及,(3)显微组织在渗硼层的分布合理,导致硬度梯度平缓,是降低渗硼层脆性的主要原因。     

激光重熔处理对渗硼层脆性的影响

利用两种工艺方案对渗硼层进行了激光重熔处理，并通过声发射技术对表层脆性进行了定量测试。结果表明，激光重熔处理在不同程度上降低了渗硼层的脆性，相对脆性最大降低了71．3％。通过改变渗硼层的形貌和组织结构，消除FeB和渗层内的缺陷，改善界面结合强度和适当降低表层硬度从而使硼原子得到重新分布等方式均能降低表层脆性。     

钢的硼—铬—稀土洪参层脆性行为研究

研究的钢的Ｂ－Ｃｒ－ＲＥ共渗层和渗硼层的脆性行为，表明，Ｂ－Ｃｒ－ＲＥ共渗层脆性明显低于渗硼层，且沿渗层不同深度的脆性分布呈“浴盆”型。进行适当渗后热处理可以降低渗层脆性。同时，地铬及稀土元素降低渗层脆性的机理作了探讨 。     

氩弧重熔对20G钢渗硼层组织结构和耐磨性能的影响

为了降低渗硼层的脆性,提高其耐磨性,对20G钢渗硼层进行了氩弧重熔处理,研究了渗硼层重熔前后的形貌、相结构、显微硬度及耐磨性。结果表明：渗硼层由FeB和Fe2B两相组成,经氩弧重熔处理后FeB相消除,氩弧重熔渗硼层由Fe23（C,B）6和Fe2B相组成,包括氩弧重熔区和过渡区;氩弧重熔处理使渗硼层表层微观硬度降低,且使...     

粉未渗硼中脆性影响因素研究

本文采用作者研制的三点弯曲小冲程脆性试验架对渗硼层脆性影响因素进行了研究,这些因素是渗硼剂中供硼剂和活性剂数量,渗硼温度,时间等,对试样表面光洁度及渗硼后冷却方式对渗硼层脆性的影响也做了研究。     

9P-150型膨化机膨化头用12Ni马氏体时效钢渗硼硬度及耐腐蚀性研究

为了改善9P-150型膨化机膨化头的表面耐磨性和耐蚀性,以12Ni马氏体时效钢作为基体,利用固体渗硼和渗后热处理对其表面进行处理,并采用金相、XRD、显微硬度、拉伸、耐蚀性能等方法研究了渗硼及渗硼后热处理对12Ni马氏体时效钢渗硼层组织和性能的影响.结果 表明:渗硼后热处理未改变渗硼层的微观组织(依然为板条马氏体),但...     

纯钛的熔盐渗硼

采用熔盐法(Na_2B_4O_7)对钛(TA2)表面进行渗硼实验。通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度测试等分析手段,研究TA2渗硼后的物相组成、组织形貌、显微硬度。结果表明:渗层由外表层的TiB——2和内表层晶须状的TiB组成。XRD分析表明,渗硼后钛试样表面生成硼钛化合物,随保温时间的延长,TiB峰位变强。EDS分析得出,B原子扩散后,被基体钛吸附,形成过渡层,导致过渡层中的Ti含量减少,而B含量明显升高。渗硼层显微硬度由外层至内层逐渐减小,变化范围约为23000MPa～7500MPa,高于TA2基体的硬度。     

渗硼层与渗氮层深度的测定

以H13钢的渗氮层和渗硼层为例，借助于光学显微镜、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和X射线衍射(XRD)，分析了两者组织形态和硬度梯度上的差别，指出了两者渗层深度不同的界定标准。即渗硼层厚度的测量不能将过渡层记入渗硼层厚度，而应采用硼化物齿峰和齿谷的统计算术平均值得到渗硼层厚度。     

槽电压对纯铁表面液相等离子体电解硼碳氮三元共渗层摩擦磨损性能的影响

利用液相等离子体电解渗技术分别在340,360V和380V槽电压下对纯铁进行硼碳氮三元共渗(PEB/C/N)表面处理。分析纯铁表面PEB/C/N共渗层的形貌、成分、相组成和显微硬度分布。采用球-盘摩擦磨损仪评估槽电压对渗层摩擦磨损性能的影响,并分析渗层与ZrO_2球对磨时磨损机理。纯铁表面的PEB/C/N三元共渗层厚度随着放电电压升高而增大,最高硬度也相应增加。380V处理1h后硼碳氮三元共渗层中渗硼层和过渡层厚度分别达到26μm和34μm,渗层最高硬度可以达到2318HV。硼碳氮三元共渗层的磨损率仅为纯铁基体的1/10。硼碳氮共渗处理大幅度降低纯铁的摩擦因数和磨损率,但不同槽电压下制备的PEB/C/N共渗层的摩擦因数和磨损率变化较小。     

L415/IN825复合板焊接接头渗硼处理工艺及渗层的组织与性能

目前对双金属复合板焊接接头的渗硼处理鲜有研究报道。为了提高双金属复合板焊接接头的耐蚀和耐磨性能,对其表面进行渗硼处理。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度计分别对L415/IN825复合板复层焊接接头渗层的微观组织、物相组成及显微硬度进行了分析,并研究了复合板焊接接头及其渗层电化学腐蚀性能。结果表明:复合板焊接接头复层渗层分为硼化物层(Ni_2B、Cr_5B_3、Cr_2B和CrB)和硅化物层(Ni_2Si、Cr_3Ni_2Si和Cr_(13)Ni_5Si_2),全渗层的厚度随着加热温度和保温时间的增加而增加;不同区域渗层表面的显微硬度值均高于基体;复合板焊接接头基体耐蚀性能优于焊接接头表面渗层。     

熔盐电解法和固体粉末法在纯镍表面渗硼的对比研究

本工作分别采用熔盐电解法和固体粉末法对纯镍表面进行渗硼处理,以提高镍的表面硬度。熔盐电解法以硼砂(Na₂O₄B₇·10H₂O)作硼源,碳酸钠(Na₂CO₃)作支持电解质,电流密度为750 A/m²;固体粉末法采用碳化硼(B₄C)和氟硼酸钾(KBF₄)作为渗硼剂。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析渗硼试样的断面形貌和元素含量,利用X射线衍射仪(XRD)分析试样的物相。结果表明：采用熔盐电解法和固体粉末法在纯镍表面渗硼,均得到由Ni₂B和Ni₃B组成的渗层;熔盐电解法在电解温度为950℃、电解时间为4 h时渗层厚度约为184.35μm,渗层表面硬度值为1 755HK;固体粉末法在渗硼温度为950℃、渗硼时间为10 h时所得渗层厚度约为176.35μm,渗层的表面硬度值是1 526HK;镍经过渗硼后其表面硬度值有明显的增加,渗层厚度越大,表面硬...     

钢的硼-铬-稀土共渗层脆性行为研究

研究了钢的B-Cr-RE共渗层和渗硼层的脆性行为,表明,B-Cr-RE共渗层脆性明显低于渗硼层,且沿渗层不同深度的脆性分布呈“浴盆”型.进行适当渗后热处理可以降低渗层脆性.同时,对铬及稀土元素降低渗层脆性的机理作了探讨.     

45钢激光渗硼后的显微组织及相结构分析

用扫描电子显微镜和Ｘ射线衍射仪对４５钢激光渗硼层的显微组织和相结构进行了分析，结果表明４５钢激光渗硼后，渗硼区的显微组织：表层为胞晶组织，次表层为树枝晶组织，再往里为共晶组织。渗硼区组织的相组成为α－Ｆｅ、ＦｅＢ、Ｆｅ２Ｂ、Ｆｅ３（Ｃ·Ｂ）及Ｂ４Ｃ相等。不同显微组织中各相所占比例不同，因而导致各区显微硬度不同。     

12Cr13马氏体不锈钢B/C化学热处理的研究

研究了固体硼碳共渗及复合渗技术工艺参数对12Cr13马氏体不锈钢的组织和性能的影响。共渗方面对12Cr13钢进行不同硼碳比例的固体硼碳共渗热处理;复合渗方面对12Cr13马氏体不锈钢先进行固体渗碳,然后再进行渗硼处理,得出最优的复合渗参数。对最优参数下的共渗及复合渗12Cr13马氏体不锈钢试样进行显微硬度、XRD物相结构、电化学下耐腐蚀和摩擦磨损性能检测分析。结果表明：共渗温度950℃、共渗6 h条件下,硼碳共渗最优渗剂硼碳比为6∶4;化学渗6 h条件下,硼碳复合渗最优参数为950℃渗碳,950℃渗硼;硼碳共渗和复合渗试件经过最终热处理(淬火+低温回火)后,表层组织硬度最高可达1 507.3 HV_{0.98 N},心部硬度为420.6 HV_{0.98 N},最优参数下硼碳共渗及复合渗渗层厚度分别为976μm和1 125μm;电化学测试表明硼碳共渗和硼碳复合渗处理后材料的耐蚀性有所提高,共渗腐蚀电位为-0.578 V,复合渗为-0.582 V。磨损试验显示硼碳共渗和硼碳复合渗后经化学热处理可以显著提高12Cr13马氏体不锈钢的耐磨性能。     

钛合金表面阳极微弧等离子体渗硼层的研究

采用阳极微弧等离子体技术研究了钛合金表面渗硼层的微观组织和性能。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)表征分析了渗硼层的表面和截面的微观组织、形貌、相结构、渗层元素分布。借助摩擦磨损试验机测试了渗硼层的耐磨性,运用电化学工作站对渗硼后的TC4材料进行了耐腐蚀性测试。结果表明,钛合金表面阳极微弧等离子体渗硼技术制备的渗硼层连续致密。渗硼层主要由金属间化合物TiB2和TiB组成,其与氧化层共同作用,能显著提高钛合金表面的耐磨性。渗硼后的TC4钛合金耐腐蚀性较基体有所降低。表面阳极微弧等离子体技术是一种新型的钛合金表面改性方法。     

镍基合金硅硼共渗初探

介绍了镍基合金硅共渗的各项试验结果和获得致密化合物层的技术，研究表明，硅硼化合物层由Ｎｉ２Ｓｉ、Ｎｉ３Ｓｉ、Ｎｉ５Ｓｉ２、Ｎｉ２Ｂ和ＣｒＢ等组成，化事物层具有较高的硬度和良好的耐蚀性，硅硼共渗是镍基合金颜有前的一种表面强化处理方法。     

低碳钢液相等离子体电解硼碳共渗层生长特性研究

在含有硼砂和甘油的电解液中对Q235低碳钢表面进行液相等离子体电解硼碳二元共渗(PEB/C)处理,研究不同时间条件下PEB/C共渗层的组织形貌,着重探讨了PEB/C二元共渗过程中电解质的分解反应和渗硼层快速生长机理。结果表明,在330V电压条件下,经过6min PEB/C处理后,在样品表面开始生成不连续的岛状硼化物;而经过30min PEB/C处理后,可以形成主要由Fe2B相组成的均匀致密的渗硼层,渗硼层的硬度可以达到1 800HV,厚度约为20μm。PEB/C共渗样品渗硼层的生长过程主要包括共渗初期阶段、生成岛状硼化物阶段和渗硼层均匀生长阶段。     

渗硼层脆性及其控制措施

分析了产生渗硼层脆性的本质属性和工艺因素两个方面的原因，提出了控制渗硼层脆性的4种途径：多元渗硼，改进渗硼工艺方法，控制渗层相的组成及其结构，渗硼层的再处理，其中以多元稀土共渗，超塑渗硼，激光渗硼和渗硼层的激光重熔技术等工艺方法控制脆性效果显著，同时，对几种实用的渗硼层脆性测试方法进行了对比和评述，为进一步发挥产品渗硼后的性能提供参考。     

热处理工艺参数对13Cr11Ni2W2MoV渗氮组织及性能的影响

该文对13Cr11Ni2W2MoV不锈钢材料进行气体渗氮,用金相显微镜观察渗层氮化物组织形态,用显微硬度计检测渗层表面硬度,研究渗氮温度、渗氮时间、Kn值对渗层组织形态和表面硬度的影响。结果表明,渗氮工艺参数中,Kn值对渗层组织形态和表面硬度影响较大,当渗氮温度为600℃,Kn值降低到0.18,渗氮时间为8 h时,可获得完整、致密的渗层氮化物组织和890 HV的表面硬度,并且随着渗氮时间的延长,渗氮层厚度逐渐增加。     

Q235低碳钢等离子体电解硼碳共渗处理及性能分析

采用液相等离子体电解渗方法对Q235低碳钢进行硼碳共渗(PEB/C)处理,研究了Q235低碳钢表面硼碳共渗层的形貌、结构和显微硬度。评估了PEB/C处理前后Q235钢的电化学腐蚀性能,以及以GCr15钢球作为摩擦副在不同载荷条件下PEB/C渗层的摩擦磨损特性。结果表明,经过PEB/C处理后(330V/30min),形成厚度约为20μm并主要由Fe2B相组成的渗硼层。PEB/C处理轻微提高了Q235钢的耐腐蚀性能,但明显降低了Q235低碳钢与GCr15钢球对磨的摩擦因数和磨损率。当载荷为5N时,PEB/C样品的摩擦因数和磨损率分别是Q235钢基体的1/4和1/59。