盐浴渗钒的现状与发展

1在硼砂盐浴中的渗钒70年代，日本提出的棚砂盐浴渗金属法（TD法）[1]，可使碳素工具钢和合金工具钢在含轨铁或V2O5及Al、Si、Ca等还原剂的硼砂浴中进行渗钒，在表面可形成几微米至几十微米的钒碳化合物层。随后，各国有了大的应用和发展。表1为现今国内外硼砂盐治渗饥的成分、工艺和可进行渗钮的材料。TD法的主要优点是，设备简单，操作方便，渗速快，渗钒层质量稳定，渗执后可直接淬火。但有粘度大，流动性差，工件粘盐多，清洗残盐困难和柑润腐蚀严重等缺点。用电解法进行用砂盐浴渗钒[14]是将插在盐浴中的钒铁合金条作阳极，以温蜗…     

盐浴渗钒技术的发展概况

本文介绍了国内外盐浴渗钒技术的发展;对各种盐浴渗钒工艺方法进行了综合评价;阐述了盐浴渗钒的机理;在此基础上提出内热式中性盐浴渗钒技术的研究意义和应用前景。     

盐浴渗钒技术的发展概况

本文介绍了国内外盐浴渗钒技术的发展；对各种盐浴渗钒工艺方法进行了综合评价；阐述了盐浴渗钒的机理。在此基础上提出内热式中性盐浴渗钒技术的研究意义和应用前景。     

TD法混合盐浴渗钒在SDC99钢上的研究

对SDC99新型冷作模具钢的TD法盐浴渗钒配方进行了研究,确定出最佳的混合盐浴配方为75.6%硼砂+8.4%BaCl2+10%V2O5+6%Al粉。用该配方对SDC99钢进行950℃×4 h渗钒处理,能获得均匀、连续的碳化钒覆层。SDC99钢的碳化钒覆层与对比试验的Cr12MoV钢所获厚度相当,认为这是碳与钢中各种合金元素相互作用的结果。     

盐浴渗钒在工模具上的应用

介绍了硼砂盐浴渗钒的基本原理和工艺方法以及渗层的性能,通过本工艺得到的碳化钒渗层具有高硬度、高耐磨性、耐腐蚀等优点。在拉深模、挤压模、冷锻模等冷作模具上广泛应用,可大幅度地提高工模具寿命。     

渗钒盐浴提高模具寿命

本研究探讨改善渗钒盐浴流动性,降低盐浴粘度的新途径。在保留硼砂为基盐,五氧化二钒为供钒剂的基础上,以B_4C代替作为还原剂,加入NaF、NaSiF_6作为助熔剂,获得了在900℃～950℃使用效果很好的渗钒盐浴,基本上消除了过去渗钒盐浴流动性差,工件大量粘盐的问题,有助于渗钒工艺的推广使用。改进后的盐浴不仅操作简便,渗后清洗容易,而且模具在使用过程中,寿命得到很大提高。     

中温盐浴渗钒工艺及其应用的研究

在熔融硼砂盐浴中，添加适量的中性盐，可改善８５０℃左右硼砂盐浴的流动性，使渗钒温度从通常的９５０℃左右降至８５０℃左右。这样可以减少高温长时间渗钒加热造成的组织过热，同时也有利于工件的清理。     

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     

Cr12MoV钢表面TD盐浴渗钒处理的研究

对Cr12MoV钢制模具表面TD盐浴渗钒处理后的硬化层进行了研究,结果表明:Cr12MoV钢经980℃保温5h后油淬和180℃×2h回火的TD盐浴渗钒处理后,可以形成由含V和C的化合物组成的厚约为11.4μm的表面渗层,且渗层厚度均匀致密并与基体呈冶金结合.同时,渗层的表面硬度高达2786Hv,使得材料的耐磨性能得到极大的提高.     

TD法盐浴渗钒层的化学成分分析

采用电子探针、能谱仪和显微硬度计对TD（Thermal diffusion）法盐浴渗钒层的化学成分和显微硬度进行了测试分析。结果表明,从渗层与基体界面到试样表面,钒原子浓度稍微增加,碳含量则先轻微增加达到最大值后呈现递减的趋势,显微硬度的变化趋势与覆层的C/V比的变化趋势相同;比较不同温度下渗层的化学成分和硬度发现,随着处理温度的增加,渗层中C元素的浓度有降低的趋势,而V元素则有增加的趋势,从而导致渗层硬度的降低。     

Effects of rare earths in borax salt bath immersion vanadium carbide coating process on steel substrate

Various amounts of FeSiRe23, which were used as reducing agents, were added into typical borax salt bath used in thermal diffusion (TD) process to explore the effects of rare earths on borax salt bath vanadizing process and microstructure and properties of vanadium carbide coating. The effect results of rare earths on coating thicknesses at different process conditions showed that the right amount of rare earths could greatly accelerate vanadizing rate and that the accelerating effect worked mainly at the initial stage of TD process and decreased with increasing thickness of vanadium carbide layer. Moreover, the comparison of diffusion activation energies at various temperatures revealed that rare earths have optimal accelerating effect at 950 °C or so. The effect results of rare earths on coating microstructure and properties showed that the addition of rare earths into the borax salt bath can decrease grain size and improve fragility of vanadium carbide coating but decrease coating microhardness. And the electron probe microanalysis (EPMA) revealed that the addition of rare earths could decrease carbon concentration in the coating.     

Cr12MoV钢盐浴渗钒的组织与性能

探讨了Cr12MoV钢的TD盐浴渗钒，运用金相显微镜、显微硬度测试仪、X射线荧光能谱、XRD结构分析、电子探针进行渗层断面元素线扫描及耐磨性等试验分析方法，观察、测定了渗层的组织、相结构、渗层硬度分布、相对耐磨性等特性。结果表明，该渗层组织均匀，结构致密，具有很高的显微硬度和较高的耐磨性。应用于冷作模具时，配合适当的热处理工艺，可获得高的使用寿命。     

还原剂对钢表面被覆碳化钒的影响

采用硼砂盐浴的方法进行TD处理实验,研究了还原剂对Cr12MoV钢TD处理的影响。结果表明,如果没有还原剂,基体表面将没有碳化钒层生成;如果还原剂被加进盐浴,它会还原出活性原子。在基体表面形成碳化钒覆层。     

钒铬复合渗的研究

应用光学显微镜、显微硬度计、扫描电镜、电子探针和Ｘ射线衍射仪研究了Ｔ１０、４５、３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ、９ＳｉＣｒ和ＧＣｒ１５钢在固体渗钒后，再进行盐浴渗铬的复合渗层的组织结构和性能。结果表明，钒铬复合渗层的厚度显著高于单渗钒层与钒铬共渗层。复合渗层具有高硬度、高耐磨性、高耐蚀性和抗高温氧化性等优良的综合性能，并可通过调整工艺改变复合渗层中渗钒层与渗铬层硬度的比例，来满足工件不同使用性能的要求。     

稀土盐浴渗钒的研究

研究了稀土对盐浴渗钒工艺及渗层某些(?)能的影响。结果表明,渗钒剂中添加稀土元素具有明显的催渗作用,渗钒速度约提高28%;稀土渗钒渗层的耐磨性、耐蚀性和抗氧化性均有所提高。稀土通过增大渗剂钒势、活化钢的表面、降低碳原子扩散激活能来提高渗钒速度。     

模具钢的TD法盐浴渗金属表面强化

简述了TD法盐浴渗金属的机制和所用设备的结构。较详细介绍了T10、Cr12、GCr15、W6Mo5Cr4V2和4Cr5MoSiVl等常用模具钢TD法渗钒、渗铬和渗铌的盐浴成分,所得到的覆层的组织、性能及其影响因素;TD法渗金属工艺参数对覆层厚度的影响;Crl2钢用含稀土的盐浴TD法渗铬覆层的显微组织;T10钢TD法盐浴渗铌覆层的相结构。     

40Cr钢TD盐浴渗钒制备VC渗层的组织形貌

为了延长齿轮钢使用寿命,采用热扩散法盐浴渗钒在40Cr钢表面制备VC渗层,并测得了900~1050 ℃盐浴渗钒6 h的渗层厚度,利用光学显微镜和扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对VC渗层的组织形貌、物相成分进行了分析,同时对渗层硬度进行了测试。结果发现,40Cr钢表面形成了5~50 μm厚的渗层组织,且不同的处理温度造成了不同程度的渗层组织迁移,渗层物相主要由VC和少量α-Fe相组成,同时VC晶粒生长具有VC(111)和VC(200)两个择优取向,且随处理温度升高,择优取向减弱,而渗层对基体表面硬度均有不同程度地提高。     

Cr12钢TD盐浴渗钒组织与性能研究

研究了Cr12钢制模具表面TD盐浴渗钒处理后的碳化物层的组织与性能.结果表明:Cr12钢经960℃×4.5 h TD盐浴渗钒后,形成了主要由含V和C的化合物组成的、厚约19.5μm的表面渗钒层,并且渗层厚度均匀,致密性和连续性均较好.TD盐浴渗钒经油淬和220℃×1.5 h回火后的渗层的表面硬度高达2197 HV,表面摩擦系数明显降低.极大地提高了材料的耐磨性.此外,高温氧化试验表明,渗钒层在400℃以下具有较强的抗氧化性能,有利于中低温下工作的工模具使用.     

轴承用8Cr4Mo4V钢真空气淬及等温盐浴淬火后的性能对比分析

通过显微组织观察及性能测定,对轴承用8Cr4Mo4V钢真空气淬及等温盐浴淬火处理后的性能进行了对比分析。结果表明,8Cr4Mo4V钢真空气淬后得到马氏体组织,等温盐浴淬火后得到马氏体+贝氏体混合组织。真空气淬后钢的晶界有碳化物析出,腐蚀后晶界特征明显,而等温盐浴淬火后晶界碳化物析出量少,钢的晶界特征不明显。再经回火处理后,钢中析出大量碳化物,与真空气淬相比,等温盐浴淬火钢中析出的碳化物在尺寸和数量上都更大。钢的硬度和耐磨性测试表明,等温盐浴淬火钢的硬度为61.78 HRC,而真空气淬钢的硬度为60.28 HRC,硬度提高了1.5 HRC,等温盐浴淬火钢的摩擦磨损性能比真空气淬钢高。与真空气淬相比,等温盐浴淬火处理后钢的力学性能提升,室温拉伸强度提高了164 MPa,高温拉伸强度提高了50 MPa,冲击吸收能量提高了46.9%,旋转弯曲疲劳强度极限由860 MPa提高至1050 MPa,提高了22%。