稀土对45钢硼铝共渗渗层生长初期的影响

本文研究了稀土对45钢硼铝共渗层生长初期的影响,建立了渗层生核长大模型。试验结果表明:稀土硼铝共渗试样在保温8分钟时表面就已形成较完整渗层,而硼铝共渗试样表面则24分钟才完成这一过程。由此认为,稀土促进了渗剂的分解,并促使活性元素大量吸附在试样表面,提高了硼化物的成核速度和成核率。     

稀土对H13钢低温粉末渗硼的影响

研究了Ｈ１３钢经低温加稀土粉末渗硼的组织和性能。结果表明，在低温下，加稀土渗硼具有比较明显的“滑化”效果，能够提高渗硼层的耐磨性；合适的稀土加入量有一定的催渗作用，但不如高温渗硼时明显。     

渗硼双相钢

本文通过分析Ｍｎ－Ｓ１及Ｍｎ－Ｖ两类渗硼双相钢的组织与性能，提出了一种适用于渗硼的二次淬火加低温回火双相钢的热处理工艺。笔者认为，该工艺用于实际渗硼是可行的。     

渗硼工艺综述

渗硼是一种可以提高对表面要求耐磨和抗磨的零件寿命的新工艺。本文分别介绍了固体渗硼、电解溶盐渗硼、液体渗硼和气体渗硼工艺特点，阐述了渗硼类型、深度、硬度、耐磨性、耐蚀性和耐高温氧化性以及渗硼工件表面光洁度和尺寸变化，探讨了合金元素对渗硼的影响，简介了渗硼工艺的应用范围。     

渗硼剂粒径对钛合金渗硼层组织和性能的影响

采用不同粒径的碳化硼作为硼源,以氧化铈作为催渗剂,在非惰性气氛保护下对TC4钛合金表面进行固体渗硼。利用场发射扫描电镜(FESEM)、背散射电子成像(EBSD)、X射线衍射(XRD)、UMT摩擦磨损试验机对渗硼层的微观组织结构和摩擦学性能进行研究。结果表明,TC4钛合金表面渗硼层为双相硼化物;随着碳化硼粒径的增加,Ti B层厚度与渗层总厚度减少,渗层硬度约为60(HR30N),硼化物层摩擦系数约为0.2,碳化硼的杂质组成对渗层有较大影响。     

Cr12MOV钢渗硼层的组织和成分

用光学显微镜、扫描电子显微镜和X-射线仪分析和研究了1.72C-11.81Cr-0.40Mo钢渗硼层组织和元素含量的变化。结果表明,渗硼层由白亮的硼化区(FeB相-Fe2B相)和黑白相间的过渡区组成;硼化区前端存在大量形状不规则的岛屿状含硼碳化物。渗硼层中存在B、C、Al、Si、Mo、Cr、Fe等元素,硼化物前端的B、Cr、Fe含量分别为11.48%、36.49%和32.23%,过渡区的B、Cr、Fe含量分别为8.07%、7.04%和77.21%,而Mo含量几乎没有变化。渗硼层中Cr、Mo以碳化物形式存在,Al、Si存在于缺陷处或高碳区中。     

稀土催渗的锆硼共渗研究

选用新的锆硼共渗剂配方对GCr15冷作模进行共渗,探讨了该渗剂的共渗工艺。结果表明渗层组织致密、脆性低、硬度梯度平缓;可在890℃×6h这一比常规共渗温度低得多的温度下得到较理想共渗层的冷作模。     

稀土在H13模具钢低温粉末渗硼中的应用

对低温加稀土粉末渗硼进行了研究，初步探讨了稀土含量和工艺因素对渗层组织和性能的影响。结果表明，在低温下，加稀土渗硼仍具有比较明显的“滑化”效果，能够提高渗硼层的耐磨性；合适的稀土加入量促使渗层趋向均匀、致密，并有一定的催渗作用。     

硼钒,硼铬复合渗的微观组织与性能研究

本文对T10,GCrl5等钢样的单渗硼及硼钒、硼铬复合渗的微观结构利用透射电镜、X射线衍射仪等进行了分析,对其耐磨性能进行了对比试验。提出了复合渗层的耐磨性能与其渗层的组织结构,组织的均匀性以及钢的基体组织有关。     

TC4钛合金固体渗硼催渗剂的研究

在基础固体渗硼剂(碳化硼和碳化硅)中分别添加氟硼酸钾、氧化铪、氧化锆和氧化镧(4%,质量分数)对TC4钛合金渗硼层的表面形貌、渗层厚度、硬度及渗层组织的影响进行了研究,并对其各自的作用机制进行了探讨,最终优选出最佳的催渗剂。结果表明:添加氟硼酸钾的渗层表面凹凸不平且腐蚀严重,与渗硼之前的试样相比,试样厚度明显减少,因此不能作为TC4钛合金固体渗硼的催渗剂;添加氧化铪的试样渗层表面形貌良好,但渗层疏松且薄,与基础渗硼剂的相比,厚度不仅未增加,反而有所减少(减幅为90.7%),因此也不能作为TC4钛合金的催渗剂;添加氧化锆、氧化镧的渗层表面形貌良好,与基础渗硼剂的相比,厚度与硬度得到显著提高(添加氧化锆增幅分别为30.1%和30.3%,添加氧化镧增幅分别为49.7%和90.2%),具有明显的催渗作用,因此能作为TC4钛合金固体渗硼的催渗剂;与添加氧化锆的渗层相比,添加氧化镧的渗层组织均匀致密,渗层更厚更硬(分别提高了15.1%和46.0%),具有更显著的催渗效果,是最佳的TC4钛合金固体渗硼的催渗剂。     

硼含量对硼化钨物相、形貌的影响及耐磨性研究

采用高温固相反应法合成硼化钨粉体,并通过XRD、SEM对合成粉体的物相组成及粉体形貌进行了分析。结果表明B/W理论摩尔比为1:1.05时,硼化钨的物相为WB相,粉末呈现出不定形状态,颗粒出现大的裂纹;随着B元素比例升高,部分WB与B粉生成WB2,粉末表面由非规则形态的WBx晶粒交织组成,并含有少量的孔隙;硼化钨硬度高,破碎后呈现出脆性断裂,断裂面出现明显的棱角。     

辉光放电光谱仪逐层分析Cr12钢表面渗硼层

采用两种不同的工艺在Cr12钢表面制备渗硼层,利用辉光放电光谱仪对两种工艺形成的Cr12表面渗硼层进行逐层分析。结果表明:1#试样(1000℃处理10h)渗硼层在距表面0～20μm内均由质量分数为8.8%的硼组成,随后硼的含量逐渐降低;2#试样(900℃处理10h)渗硼层的硼含量在表面较低,随后逐渐升高到质量分数为5%左右,接着又缓慢降低。由此推测1#试样的表面可能存在Fe2B;2#试样的表面可能由硼在铁中的α固溶体组成。为了验证辉光放电光谱仪逐层分析渗硼层的可靠性,利用XRD分析了渗硼层的相结构,结果表     

钛合金固相渗硼-稀土渗硼机理研究

表面强化处理可以大幅提升钛合金的耐磨性, 也有利于钛合金在高温环境中应用。 钛合金高温固相渗硼是重要的表面强化方式, 添加稀土提高渗硼效率是重要技术手段。 为深入研究稀土的渗硼催化机制, 本文开展了900~1050℃渗硼试验, 重点分析了渗硼剂在试验后的相组成变化。 结果表明, 稀土可通过与硼源、 氧发生化学反应, 生成熔点较低的稀土硼酸盐。 本文对该硼酸盐发挥的作用进行了解释, 论述了稀土在渗硼反应过程中的作用。经过渗硼的钛合金表面形成了 TiB/TiB2 双相渗层, 显微组织分析表明该渗层与基材结合紧密、 无孔洞缺陷。 本文还对渗硼钛合金的拉伸性能、 表面摩擦系数、 维氏硬度、 高温洛氏硬度、 结合力等基础力学性能进行了测试, 结果表明, 渗硼钛合金具有优良的综合力学性能。     

表面硼化处理探析

本文综述了表面硼化处理的几种方法，着重论述了国内外关于渗硼的实际应用和现状，并指出了今后研究的方向。     

电流密度对熔盐电化学渗硼工艺的影响

采用硅含量为3.5%的无取向硅钢作为渗硼基体,通过熔盐电化学的方法渗硼,以改善硅钢磁性和塑性。利用辉光放电光谱仪、原子力显微镜和X射线衍射仪,研究熔盐电化学渗硼过程中,电流密度对渗层的成分、表面形貌、截面形貌和表面物相的影响,从而确定最佳工艺条件。结果表明:当沉积时间60 min,温度为800℃,占空比20%,周期1 000μs,电流密度为50 mA/cm2时,渗层的厚度最大;渗层表面粗糙度最小,表面光洁度最好;渗层组织最为细致紧密。