稀土元素对45钢固体渗硼催渗作用的研究

通过在自制渗硼剂中加入不同比例的稀土成分,进行对比试验,研究了稀土元素对45钢固体渗硼的催渗作用及其对其渗层的显微硬度的影响。研究表明．在渗剂中加入适量的稀土元素,对渗硼有一定的催渗作用,使渗硼层的显微硬度得到明显提高,但渗层的峰尖深度随稀土加入量的增加变化不明显。     

渗硼零件变形的控制

一、渗硼零件的变形规律在机械设备中,有些零件表面要求有很高的耐磨性,如活塞、缸体、特别是铸造机床上的容杯、流嘴等,经渗硼工艺后的零件则可满足高耐磨要求。但渗硼后的零件有一定的变形量且获得的渗硼层组织极硬(可高达HV1300～1900),因此加工困难,需用金钢石砂轮工具,造价较高。但是,我们可以采用一定的措施使渗硼后的零件不须加工或尽量减少加工量。渗硼后的零件变形规律是:外表面尺寸发生膨胀,内表面尺寸如孔、槽则发生收缩。对于仅要求表面耐磨而心部不须很高硬度即渗硼后不须再淬火的零件,如果能够较准确地知道渗硼前后变形量的大小,在渗硼前的加工时给予适当的控制,就能如愿的得到我们所需要的尺寸。     

稀土元素对钢的固体渗硼催渗作用的研究

本文介绍了渗硼剂中加入不同量稀土元素对钢的固体渗硼催渗作用的不同。同时,介绍了不同钢种加入稀土氯化物均有一个最佳值,如GCr15钢和T10钢加入量为2％;50Gr钢和45钢加入量为4％;65Mn钢加入量为12％。实验表明与不加稀土元素相比,可提高渗速23％～55％。同时可使硼化物层致密性增加,过渡层增加,硼化层的显微硬度增加。     

碘对固体深层渗硼的催渗作用

本文介绍了碘对固体深层渗硼的催渗作用，试验表明，在固体渗硼剂中添加碘，不但可以提高渗速，而且渗层厚度也有明显增加。分析认为这是由于活性碘原子使被渗金属晶格产生畸变所致。     

耐火砖模固体渗硼

正交试验优化出的渗硼工艺参数为950℃×5 h,稀土加入量0.5%(按质量分数计).渗硼层中存在B、C、Al、Cr、Si、Cr、Mo、Fe等元素,且这些元素的含量发生了改变.渗层显微硬度在最外层硬度不高,次层出现峰值,再往里硬度缓慢降低.经优化渗硼再经淬火、回火处理的渗硼层,其耐磨性最高.经优化渗硼再经淬火、回火处理的耐火砖模具,其使用寿命几乎是原来模具的3倍.     

拉伸模具固体渗硼工艺的改进

从金相组织方面说明了采用同一固体渗硼工艺，40Cr钢的固体渗硼组织优于GCr15钢；同时从渗硼后的残余应力方面论述了渗硼后进行淬火加中温回火，可以减轻渗层脆性剥落，充分发挥渗硼层的耐磨性。附图4幅。     

汽轮机部件渗硼层耐固体颗粒冲蚀性能研究

为研究不同状态下固体颗粒对渗硼层性能的影响,改善汽轮机部件耐固体颗粒的冲蚀性能,采用固体渗硼技术制备渗硼层,研究了不同温度、颗粒速度、冲击角度下渗硼层的磨损率,分析温度、固体颗粒速度、粒子冲击角度对渗硼层抗冲蚀性能的影响.结果表明渗硼层在高温状态下均呈现出脆性材料的抗固体颗粒冲蚀特性,磨损率随冲击角度的增大而增大.对于高参数汽轮机喷嘴压力面常见的粒子小角度冲蚀时,渗硼涂层可以使叶片抗磨损能力提高30～60倍,在大冲蚀角度下其抗冲蚀能力也能提高3～6倍.     

铁基粉末冶金件烧结渗硼一体化工艺

本文介绍了一种铁基粉末冶金零件渗硼新工艺。该工艺的特点是把烧结和渗硼两个工序合井为一个工序,利用烧结过程的热能同时完成烧结和渗棚。通过渗层组织分析及性能测定,一体化工艺能获得厚度大、性能好的Fe_2B单相渗硼层,是一项有发展前途的新技术。     

硬质合金稀土固体渗硼工艺研究

硬质合金具有较好的强度和韧性,在工业领域中应用广泛。通过固体渗硼工艺在硬质合金表面形成一层硬化层,能提高其硬度和耐磨性。对YG类硬质合金进行了稀土固体渗硼试验,采用XRD和金相显微镜观察渗硼层物相和厚度,研究了硬质合金Co含量、渗硼温度、渗硼时间和渗剂配方对渗硼层厚度的影响。结果表明,各种工艺参数均对渗硼层厚度有不同程度的影响,稀土元素具有催渗作用。     

Cr 结构钢渗硼动力学的研究

为获得理想的钢铁材料渗硼工艺参数,对影响渗硼层性能的主要因素进行了对比试验。用固体渗硼技术对40Cr、40CrNi和45Cr钢分别在850℃,880℃,910℃和940℃保温条件下进行3,5,7,9个小时的渗硼处理,首先用光学显微镜观察3种钢在不同加热温度和保温时间下各种钢渗硼层的形貌和显微组织,发现渗层以齿状楔入机体。随后通过测量3种钢在不同温度下不同渗硼层深度的硬度,发现硬度峰值在1444HV0．1到1490HV0．1之间。最后通过对40Cr、40CrNi和45 Cr钢进行渗硼动力学计算与分析,得出渗硼层厚度与渗硼时间呈抛物线关系、生长速率常数随着渗硼温度升高而增加的规律;并且随着含碳量和合金元素的增加,渗硼所需的扩散激活能随之增大。     

膏剂渗硼剂的研究

影响膏剂渗硼剂生产应用的主要因素是成本高、剥落性差。通过对膏剂渗硼剂成分的研究,获得了一种成本低、剥落性好的膏剂渗硼剂。     

模具渗硼工艺

模具渗硼处理后,表面硬度高(1200～2200HV),耐磨性和红硬性高,在硫酸、盐酸和碱中有良好的抗蚀性。本文介绍部分模具的渗硼工艺和生产实例。 一、渗硼工艺     

渗硼的渗层组织和性能研究

渗硼过程中,随着硼浓度的增加,渗硼层的组织由内向外依次为芯部基体、过渡层和硼化物层.如碳钢的低温硼氮共渗层呈梳齿状,表层由FeB、Fe2B双相组成,内层为Fe2B单相.合金钢低温硼氮共渗层的针状变得平坦,渗层的相组成较为复杂,Cr12钢低温硼氮共渗表层由Fe2B、FeB、Fe4N组成,内层相由FeB、Fe2B、Fe3 (C,B)、(Fe,Cr)2B、Fe4N、Fe3C等组成,过渡区形成Fe3 (C,B)、Fe4N相及Cr的碳化物,有效地强化了对硼化物层的支撑作用.渗硼层具有良好的耐磨性、耐腐蚀性.     

铝浴快速渗硼

本文研究了在液态铝中对被覆硼砂和碳化硼等组份的钢件进行渗硼，此法渗硼的特点是渗硼速度快，时间短，在相同温度和时间下渗层厚度是粉末法的2倍，可在700℃的低温下实现渗硼。     

减轻渗硼层脆性的措施

综合分析了硼化物层的系列致脆因素,提出了若干减脆措施.添加镍、过渡族元素和稀土元素能够有效地降低渗硼层的本质脆性.依靠钢的精选、工艺材料的净化、多元渗硼及后续热处理工艺参数的优化等也可减小脆性.其中多元渗硼、激光重熔技术和自蔓延高温渗硼共晶化效果最为显著.