渗硼层激光共晶化工艺参数验证及机理探讨

采用固体渗硼 +激光表面处理的复合热处理工艺 ,使表层得到共晶型硼化物以期降低渗硼层脆性 ,提高其耐磨性。利用三维热传导偏微分方程验证了工艺参数的合理性。结合Fe -C -B三元相图并借助扫描电镜和光镜对试样表层、显微组织进行观察 ,探讨了硼共晶产生的机理以及渗硼层在激光作用下的行为     

渗硼层激光共晶化工艺参数验证及机理探讨

采用固体渗硼＋激光表面处理的复合热处理工艺，使表层得到共晶型硼化物以期降低渗硼层脆性，提高其耐磨性。利用三维热传导偏数分方程验证了工艺参数的合理性，结合Fe-C-B三元相图并借助扫描电镜和光镜对试样表层，显微组织进行观察，探讨了硼共晶产生的机理以及渗硼层在激光作用下的行为。     

渗硼共晶化复合处理对3Cr2W8V钢热冲模具使用寿命的影响

针对3Cr_2W8V钢热冲孔冲头在使用中表面易磨损和热疲劳开裂造成使用寿命低的问题,试验了渗硼共晶化复合处理新工艺,结果表明,复合处理工艺可以有效地提高3Cr_2W8V钢热冲模具的耐磨性和耐热疲性能,使模具寿命有较大幅度的提高。     

两种不同基体渗硼层的磨损试验及摩擦学特性分析

介绍了采用45钢和渗碳20钢两种基体进行固体渗硼,将得到的试样作滑动摩擦磨损试验,借助试验过程中所获得各项数据以及显微组织观察,分析了结果发生的原因,提出了有参考价值的结论.     

钢的多元渗硼层组织结构的变异

以４５钢、ＧＣｒ１５钢为基体材料，先渗硼，后钒化，获得硼化物和碳化钒的多元渗硼层。采用金相显微镜，Ｘ－射线衍射仪和电子探针，分析测定了覆层的组织结构和成分分布。结果表明，渗硼试样长时钒化，Ｃ、Ｂ、Ｖ和Ｃｒ等元素在覆层中重新分布，硼化物逐渐蜕化，蜕变程度取决于钒化温度和时间，以及基体的化学成分。硼化后钒化过程中，表面与奥氏体之间存在碳活度差，碳原子向表面上坡扩散，ＶＣ覆层向外生长。实验表明，获得连续的多元渗硼层是可能的。     

省煤器钢管的自保护膏剂渗硼工艺研究

采用自保护膏剂渗硼技术对省煤器钢管进行表面处理,研究不同工艺参数对渗硼效果的影响,对渗硼试样进行显微组织的分析。结果表明:在空气环境下,渗硼处理后的省煤器钢管试样表层有明显的渗硼层,呈深度不一的手指状;随着渗硼时间的延长,硼化物中出现尖端碎化现象,渗硼处理后试样表面易于清理。获得良好渗硼效果的工艺为:涂层厚6mm;渗硼温度900℃;渗硼时间5 h。     

自保护膏剂渗硼工艺的研究

研制出一种具有自保护能力的渗硼膏剂,测定了膏剂的渗硼动力学特征与渗硼组织和硬度。结果表明,该膏剂具有渗速快、无需任何保护,且渗层中含FeB相较少等特点。     

非调质钢 35MnVN 磨粒磨损特性的研究

研究了非调质钢３５ＭｎＶＮ强化状态（淬火＋低温回火）的磨粒磨损特性，并选取４０Ｃｒ、４５号钢调质后强化处理状态作了磨损性能比较。结果表明：３５ＭｎＶＮ钢组织中的沉淀相对提高耐磨性有益；与４０Ｃｒ、４５号钢调质后强化态的耐磨性相比，３５ＭｎＶＮ强化态的耐磨性基本与其相当。     

WC-钢复合材料渗硼层的组织结构

研究了WC粒子的分布状态对WC-高碳低铬钼合金钢复合材料渗硼层厚度、硬度和组织结构的影响。结果表明,WC粒子的分布状态不同,所获渗硼层的厚度、硬度和组织结构明显不同。故对该材料采用渗硼处理时,应注意合理选择材料的原始组织状态。     

钢表面强化工艺硼铬共渗的研究

本文对不同含碳量的A3、45、Cr06钢进行了连续渗硼铬和硼铬共渗所使用的渗剂成分、渗层组织、相组成以及渗层性能的试验研究。发现了如果先渗硼后渗铬,试样表面硬度明显降低,对此做了试验和理论分析。试验表明,可以获得显微硬度高达2875的硼铬共渗层,它具有良好的耐蚀、耐磨损性能。     

B对碳弧焊Fe-Cr-C系耐磨合金的组织和耐磨性影响

采用碳弧焊的方法,通过在较高范围内(0.4%~2.5%)调节Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金粉块中B的含量,探讨B对组织和耐磨性能的影响。结果表明,添加B使得初生碳化物明显细化,数量明显增多,分布也趋于均匀,细小的共晶碳化物增多,并产生硬质相B4C。实验中4种合金粉块均与基体(Q235)有良好的冶金结合。B的质量分数在0.4%~2.5%范围内随着含量的升高,堆焊层的硬度和耐磨性呈上升趋势。当B的质量分数为2.5%时,其硬度达到64.7HRC,磨损质量损失仅为1.1 mg。     

热处理工艺及磨损条件对Cr12钢磨损性能的影响

利用MMS-2B型磨损试验机在不同的摩擦条件下,对不同热处理后的Cr12钢进行摩擦磨损试验,研究磨损条件及热处理工艺对磨损性能的影响,确定磨损条件下的最佳工艺方法。结果表明:Cr12钢在820℃预热1 050℃油淬+520℃二次和三次回火时耐磨性都很好,三次回火比两次回火更好一些,但提高的幅度较小;随着转速和载荷的增大,磨损性能有所下降。     

低碳钢等离子表面冶金Mo-Cr合金层的研究

通过双层辉光离子渗金属技术方法的处理,使Q235钢表面含有Mo、Cr、C合金元素,成分达到或接近冶金高速钢。该工艺技术的基本原理是在真空容器中,利用辉光放电的溅射现象,首先在Q235钢表面渗入合金元素Mo、Cr,表面质量分数分别达到20%和10%左右,随后进行超饱和渗碳,使表面碳的质量分数达到2.0%以上。结果表明,经深冷处理的试样表面硬度达到1600HV0.25,明显高于未经过深冷处理工艺的合金层表面硬度1300HV0.25。摩擦磨损实验发现,未渗金属渗碳+淬火+低温回火、Mo-Cr共渗+渗碳+淬火+低温回火、Mo-Cr共渗+渗碳+淬火+2h深冷处理+低温回火、Mo-Cr共渗+渗碳+淬火+16h深冷处理+低温回火试样的摩擦因数依次降低;相对耐磨性依次上升。     

钴基合金激光熔覆组织及其耐磨耐蚀性研究

利用CO2 激光器在Q235低碳钢基体表面熔覆Co基合金,并利用电子显微镜技术观察和分析了激光熔覆层的显微组织特征.耐磨性、抗擦伤性和耐腐蚀性等性能实验表明,与等离子喷涂层相比,激光熔覆层具有较好的抗擦伤性能和耐腐蚀性能.     

电流密度对Ni-AlN仿生镀层耐磨性的影响

采用脉冲喷射电沉积法在40钢表面制备Ni-AlN纳米仿生镀层,通过ANSYS软件确定最佳微凹坑仿生结构参数,对不同电流密度制得的微凹坑状Ni-AlN纳米仿生镀层的微观形貌、组织结构、耐磨性进行研究。结果表明:微凹坑状仿生表面具有一定的减磨效果,最佳微凹坑结构参数是直径为200μm、间距为300μm。此外,随电流密度提高,镀层中AlN纳米粒子复合量先增后减,Ni晶粒尺寸先减后增,电流密度提高未影响镀层成分。电流密度为2 kA/m²时,AlN纳米粒子复合量最高,镀层表面组织致密,硬度最高,为806HV,摩擦因数最小,经磨损后仅产生多条较浅划痕,说明适宜的电流密度能显著提升Ni-AlN纳米仿生镀层耐磨性。     

自生碳化物颗粒金属堆焊层的耐磨性研究

通过在D256焊条药皮中加入钛铁、钒铁、石墨、稀土等,利用焊接电弧冶金反应在金属堆焊层中自发生成碳化物增强颗粒以提高其耐磨性。实验结果表明:含碳化物颗粒的金属堆焊层具有良好的耐磨损性能,其单位面积磨损质量损失仅为D256焊条相应金属堆焊层的约1/3,该耐磨堆焊材料的堆焊层组织为奥氏体组织和弥散分布于基体中的硬质碳化物颗粒,从而有利于显著提高金属堆焊层的抗磨性能。     

搅拌方法对Ni/TiN复合镀层微观结构和耐磨性能的影响

采用机械搅拌-电沉积和超声搅拌-电沉积复合方法,在20钢基体表面制备Ni/TiN复合镀层。利用扫描电镜(SEM)和摩擦磨损试验机对复合镀层进行研究。结果表明:当机械搅拌速率为400 r/mim时,Ni/TiN复合镀层的TiN粒子复合量的质量分数为9.8%,显微硬度为871HV;当超声波功率为300 W时,Ni/TiN复合镀层的TiN粒子复合量的质量分数为10.9%,显微硬度为926HV。在机械搅拌-电沉积制得的Ni/TiN复合镀层中,表面颗粒的粒径在3μm左右,而超声搅拌-电沉积制备镀层,表面颗粒的平均粒径为1μm。采用超声搅拌-电沉积制备Ni/TiN复合镀层,耐磨性能优于机械搅拌-电沉积制备的镀层。     

固相反应型SiO_2基陶瓷涂层耐磨性研究

为了改善Q235钢的耐磨性能,实验以SiO2和Al为主要骨料,运用固相反应法制备性能优异的SiO2基陶瓷涂层。运用DSC、XRD和SEM对涂层进行分析,并进行耐磨性测试,其磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别提高2.23和3.6倍。