渗硼层择优取向的测定

一、前言钢的渗硼层具有很高的硬度(约HV1600)、较高的耐磨性和红硬性。Fe_2B在熔化温度内不发生相变。渗硼层具有很大的残余压应力(可达800MPa),且可通过渗后热处理在较大的范围内予以调整。由于具有这些特点,故渗硼在工业上已获得较广泛的应用,并取得了一定的经济效益。     

45钢渗硼层的相结构研究

用硼砂石墨型粒状渗硼剂对45钢进行了高温长时间深层渗硼。用光学显微镜、透射电镜及电子探针研究了渗硼层的组织结构与成分分布。结果表明,渗硼层表层为FeB向里为Fe_2B,Fe_2B针间和前沿存在有比Fe_2B针色深的夹缝组织,其显微硬度值为300～500HV_(0.1)。夹缝组织由于Fe_3Si、Fe_5Si_3、FeSi、FeSi_2及FeCSi相组成。渗硼层中碳与硅的分布是不均匀的其富集区大多在Fe_2B齿间和前沿。     

工模具钢的低温电解渗硼及其性能

本文实验了580～620℃低温电解渗硼工艺,并对其渗硼层的显微组织及硬度进行了分析与测定。渗硼层由FeB和Fe_2B双相组成,HV_(0.01)160～1800。本文还对几种新型模具钢低温电解渗硼与常规热处理、碳氮氧共渗处理进行比较。结果表明,低温电解渗硼可以显著提高高合金模具钢的耐磨性和抗热疲劳性能。     

5CrNiMo热模具钢渗硼层组织的研究

表面热处理是提高模具质量和使用寿命的有效途径之一。鉴于渗硼所带来的高硬度、高耐磨性和高红硬性,模具渗硼日益受到重视和广泛应用,但渗硼层的脆性问题目前仍是一个限制因素。渗硼工件的这些性能特点,都与渗硼后的组织结构有关,而渗硼组织结构又取决于所采用的材料和工艺条件(包括渗硼工艺及随后的热处理工艺)。为了解决热锻模渗硼工艺的实际应用问题,必须对热锻模具钢的渗硼组织结构进行研究。本文通过光学金相和扫描电镜的组织观察、电子探针和X射线衍射分析,以及显微硬度的测定等来分析研究5CrNiMo钢试样的渗硼组织结构。     

H13钢表面Fe_2B单相渗硼层的高温摩擦磨损机理

经过固体渗硼及后续真空热处理在H13钢表面制备得到了Fe_2B单相渗硼层,研究了400~700℃高温下Fe_2B单相渗硼层高温摩擦磨损性能,并探讨了其摩擦磨损机理。结果表明渗硼层的摩擦因数随温度升高呈降低趋势而磨损体积反之;400℃时渗硼层仍具有较好的抗氧化性以及耐磨性能磨损机理主要为轻微氧化磨损以及周期载荷作用下Fe_2B柱状晶碎裂产生微裂纹导致的疲劳磨损;在500℃时磨损机理开始向氧化磨损转变;600℃以上磨损机理转变为氧化磨损占主导;700℃时为严重氧化磨损,渗层出现疲劳剥落现象。     

渗硼层后处理研究现状

对渗硼层进行再处理可有效降低其脆性提高耐磨性。介绍了渗硼工艺及渗硼层的组织成分,并综述了三种再处理工艺:渗硼层共晶化、渗硼层热处理、渗硼层重熔的研究现状,为进一步提高渗硼产品的性能提供参考。     

38CrMoAl钢激光渗硼处理

用千瓦CO_2激光器对38CrMoAl铜试样表面进行直接渗硼处理。金相检验表明,渗硼后的组织为三个不同区域。最表层是熔化区(渗硼层),向里依次是相变硬化区基体。渗硼层的微硬度为Hv0.1 1100～1500,层深80～150μm,整个渗硼区内显微硬度他布均匀。芒歇微电子探针测定,渗硼层内的含量为4.4%(wt)。透射电镜检验证实,渗硼层是Fe、C、B三元亚共晶转变产物,其相组成为Fe_2B、Fe_3(CB)和αFe。激光渗硼层脆性与常规渗硼相比可望有所降低。本文并讨论了激光渗硼的机理。     

渗硼层的耐磨性及影响因素

0 前言 渗硼是一种热化学表面硬化过程,在此过程中,硼原子渗入金属表面形成硬质硼化物层。根据Fe-B相图可知,硼在α铁和γ铁中的溶解度都很小。在渗硼过程中,硼原子渗入工件表面后,很快就达到γ固溶体的饱和溶解度,并形成齿状的Fe_2B,随着硼原子的不断渗入,Fe_2B不断长大,并逐渐连接成致密的硼化物层。若     

钢的粉末渗钨和硼钨共渗研究

本文对四种钢进行了粉末渗钨、硼钨共渗的试验研究。用金相显微分析、扫描电镜能谱分析、X射线衍射分析等方法研究了渗层的成分、相结构和组织。指出硼钨共渗层由Fe_2、W_2B和WC构成,具有高的硬度(HV_(0.1)2100)。同时,对硼钨共渗层的脆性和耐磨性进行了研究。     

廉价渗硼剂及渗后工艺对渗硼层脆性的影响

本文探索了用两种廉价的固体渗硼剂,对45、40Cr钢作渗硼处理:渗后采用正火,淬火+低回,共晶化处理三种工艺。结果表明:硼酸、硼砂、石墨粉为主要成份的渗硼剂,具有良好渗速、易获得Fe_2B组织,有一定重复使用性能。渗硼后共晶化处理使“脆断脆性”和“剥落脆性”均有改善。     

渗硼钢的机械性能

一、渗硼处理 1.渗硼方法为了获得较厚渗硼层以及得到双相(FeB十Fe_2B)、单相(Fe_2B)组织,我们采用电解渗硼法,其实验装置如图1所示。硼砂盐浴放在石墨坩埚内,钢铁试样浸埋在熔盐中,石墨坩埚为阳极、试样为阴     

Cr8Mo2SiV钢的渗硼层生长动力学及耐磨性

对Cr8Mo2Si V钢在1123、1173和1223 K分别进行2、4、6、8 h的固体渗硼试验。结果表明,渗硼层组织为齿状形貌,经X射线衍射(XRD)分析,渗硼层由Fe_2B、FeB、Cr_2B和CrB相组成。渗层厚度随着渗硼温度和渗硼时间的增加而增加,渗硼扩散激活能为194 kJ/mol。经显微硬度、磨损试验结果和磨损产物能谱分析,渗硼后试样表层的硬度和耐磨性较渗硼前有显著的提高。     

球墨铸铁固体渗硼及渗层生长动力学

采用LSB型渗硼剂分别在渗硼温度为1123、1173和1223 K,保温时间为2、4、6和8 h的工艺参数下对球墨铸铁表面进行固体渗硼处理。用扫描电子显微镜(SEM)对渗层横断面进行了显微组织观察,用X射线能谱仪分析了沿渗层表面到心部的元素分布。用X射线衍射仪(XRD)分析出渗硼层为Fe2B单相,用显微硬度计测试渗层的硬度分布,其显微硬度值在1170~1392HV0.025之间。渗层厚度随着渗硼时间和渗硼温度的增加而增加,其范围约为35~118μm。对实验数据进行分析和拟合,得出渗层动力学曲线和等厚度图,并且经回归分析计算出硼在球墨铸铁中的扩散激活能约为175 kJ/mol。     

固体渗硼层工艺性能

固体渗硼,近年来在生产上获得了较为广泛的应用。但渗硼层存在着重新加热淬火的工艺要求。渗硼层的工艺性能如何? 是热处理工作者非常关心的事情。本文就这方面作了一些实验、对比,现将试验结果数据及实例总结归纳如下。     

测定渗硼层厚度的基体单线条法

一、前言渗硼是在钢件表面层渗入硼原子而形成硼化物的一种化学热处理。渗硼层具有很高的硬度(Fe_2B为HV=1400～1800,FeB为HV=1600～2400)、优异的耐磨性、高的红硬性和一定的抗蚀性能。因单相渗硼层具有较低的脆性,故渗硼零件表层的硼化物大都     

渗硼层激光共晶化机理及其耐磨性探讨

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。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，并进行了磨粒磨损试验。试验结果表明，经激光处理后渗硼层表层获得了共晶化组织，使之得到适当的硬度和韧性配合，耐磨性提高了92％。     

渗层重熔工艺研究进展

化学热处理渗层多呈齿状结构,并存在裂纹和孔洞等缺陷,这极大地缩短了工件的使用寿命。重熔处理可以改善渗层的内在质量和与基体间的结合状态,提高渗层的使用性能。本文介绍了渗层重熔工艺及其特点,综述了渗硼、碳氮共渗、渗铝和渗稀土重熔处理工艺的研究现状,着重分析了重熔后渗层组织和性能的变化,并展望了渗层重熔工艺的应用前景。     

奥氏体不锈钢硼氮共渗渗层组织结构的研究

研究了奥氏体不锈钢硼氮共渗渗层及过渡区组织结构,并对共渗机理进行了探讨。结果表明,渗硼层硼化物为(FeM)B和(FeM)_2B,渗层平坦无齿状插入。硼的渗入使奥氏体不锈钢γ相区的A_1线和A_3线上升到室温以上,在硼的固溶区形成α相。硼化层中的黑色密集带是α相与细密的硼化物共存时易于腐蚀的结果。     

65Mn钢渗硼层的微观组织、硬度及生长动力学

采用固体渗硼工艺对65Mn钢进行渗硼处理,并借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针及维氏硬度计等手段系统研究了渗硼温度(800~1000 ℃)和渗硼保温时间(2~8 h)对65Mn钢渗硼层厚度、微观组织和硬度的影响规律以及渗硼层的生长动力学。结果表明,随着渗硼温度的升高或渗硼时间的延长,渗硼层的厚度不断增大,但当渗硼温度超过900 ℃时,渗硼层中黑色孔洞的数量、大小以及距离渗硼层表面的深度都逐渐增大。65Mn钢渗硼层都由Fe₂B柱状晶,以及位于Fe₂B柱状晶生长前沿及晶粒间的Fe₃(B,C)相、二元铁硅化合物和三元铁碳硅化合物组成,其维氏硬度(800~1590 HV0.05)远大于65Mn钢基体的硬度(238 HV0.05)。由于硬度较低的Fe₃(B,C)相和富硅相分布于高硬度的Fe₂B柱状晶晶粒之间,导致渗硼层的硬度并不随离渗硼层表面距离的增加而单调减小。渗硼层厚度的平方与渗硼时间呈线性关系,B原子在65Mn钢渗硼层中的扩散激活能为220.96 kJ/mol。     

16Mn钢固体渗硼工艺研究

采用不同渗剂配比、不同加热温度对16Mn钢进行固体渗硼处理,并对其显微组织、显微硬度及试样表面成分进行分析。结果表明:渗剂(硼砂、氧化铝、氟硼酸钠)工艺为950℃×4 h的渗层厚度约为55μm;渗剂(硼砂、碳化硅、氟硼酸钠)工艺为1050℃×4 h的渗层厚度约为65μm。两种工艺处理后显微硬度均明显高于基体硬度,但1050℃×4 h得到的渗层与基体结合强度更高,其表面层生成FeB或FeB、Fe_2B。