电渣熔铸钢结硬质合金渗硼初探

采用粉末渗硼法对电渣熔铸钢结硬质合金进行渗硼处理,利用光学显微镜对所获渗硼层的显微组织结构进行观察,用X射线衍射仪对渗硼层相结构进行分析,用显微硬度计对渗硼层硬度分布及渗硼层厚度进行了测量,研究了不同处理时间对硼化物生长的影响。结果表明:电渣熔铸钢结硬质合金具有良好的渗硼性能,渗硼后,合金表面可获得含有FeB+Fe2B的高硬度渗硼层,且随渗硼处理的时间延长,渗硼层厚度和表面硬度也随之增加,FeB含量也增加,在渗硼过程中,WC颗粒对硼化物的生长起阻碍作用,并且含量愈多,阻碍作用就愈明显,WC的形态对硼化物的生长影响较大,块状和树枝状的WC使渗硼后所获得的渗硼层浅而疏松。     

渗硼处理对Cr12冷轧辊表面组织及性能的影响

以Cr12冷作模具钢轧辊为研究对象,通过固体渗硼方法在其表面进行渗硼研究。使用单一变量法研究了渗硼剂类型、渗硼处理温度和处理时间对渗层厚度及性能的影响。同时借助蔡司金相显微镜对渗层组织进行分析,利用环-块摩擦试验机对渗硼前后的试样进行磨损实验。实验结果表明:使用硼铁型渗硼剂得到的渗层较厚,渗层较为平整。在渗硼实验过程中,最佳热处理参数为:渗硼温度950℃,保温时间5 h。在本次实验所选取的热处理参数范围内,渗硼层厚度随温度的升高和保温时间的延长而增加。试样经过渗硼处理后,表面形成的渗硼层增加了表面硬度,提高了表面耐磨性。     

渗硼时间对45钢固体粉末渗硼渗层组织与性能的影响

以45钢为基材对其表面进行固体粉末渗硼,探讨渗层生长行为及渗硼时间与渗层组织及性能的关系.结果表明,渗硼层由硼化物Fe2B构成,硼化物以长短不齐的方式垂直楔入基体形成连续针齿状层,与基体牢固结合.随渗硼时间延长,渗层厚度先快速增大后缓慢增加.渗层生长动力学符合抛物线规律.渗层显微硬度随渗层深度增加,先开始有所增加,后出现明显降低,最后缓慢降低.延长渗硼时间,渗硼深度增加,且显微硬度和耐磨性均能增加.     

45钢渗硼工艺对渗层组织与性能的影响

研究了渗硼温度、保温时间和渗硼剂配方对45钢渗硼层组织和性能的影响.结果表明:在给定实验条件下,渗硼层组织致密,硼化物呈针齿状楔入基体,与基体结合牢固;渗硼层厚度随渗硼温度的升高、保温时间的延长而增加.相比而言,温度对渗硼层厚度的影响大于时间的影响;渗硼层中FeB相使表面硬度显著提高:渗硼层抗盐酸、硫酸、氢氧化钠腐蚀性优良.     

硬质合金渗硼层组织及厚度的研究

本文以WC-Co硬质合金为渗硼研究对象,研究开发出一种感应加热密闭容器气-固渗硼工艺方法 ,借助于金相显微镜对渗硼层厚度实现了直接观察,应用SEM、EDS能谱、XRD、场发射电镜等对合金的组织进行了分析。实验结果表明:渗硼层厚度可达0.1～0.5 mm,渗硼层Co粘结相中弥散分布羽毛状W-C-Co-B析出相;感应加热、密闭容器中气相的作用和渗硼剂中的稀土促进了渗硼过程的进行;硬质合金Co含量、渗硼温度、渗硼时间增加有利于渗硼层厚度增加;应用数据拟合得到了YG11合金渗硼层厚度与渗硼温度、渗硼时间关系表达式。     

碳化钨钢结硬质合金膏剂渗硼的研究

采用膏剂渗硼剂 ,对三种WC含量不同的钢结硬质合金进行了渗硼处理。对这类材料的渗硼工艺 ,所获渗硼层的组织及相结构、硬度分布及试样在渗硼前后的尺寸变化进行了研究。结果表明 :进行膏剂渗硼后 ,这类合金的表面可获得高硬度FeB +Fe2B的致密渗硼层 ,而且试样的尺寸变化甚微。     

Ti-6Al-4V钛合金固体渗硼法表面改性

对TC4钛合金(Ti-6Al-4V)进行表面渗硼使其表面硬度显著提高.渗硼温度为1000℃到1050℃,渗硼时间为5 h到20h.文内测量和比较了渗硼后钛合金表面的微结构、形貌、相组成等性质,研究了渗硼过程中Ti,Al,V,B等元素的扩散行为.在低温短时间渗硼时,渗硼层厚度仅0.8μm,而在高温长时间渗硼时,渗硼层厚度可达15 μm.实验证明,渗硼层由TiB和TiB2两相组成,并且它们的含量随渗硼温度提高而增加.渗硼层表面主要含TiB2,其显微硬度可达2200 HV0.01,渗硼层内表层主要含TiB,其显微硬度为1100 HV0.01.渗硼层的硬度远高于TC4钛合金的硬度.     

电冶钢结硬质合金的渗硼研究

采用粉末渗硼法对两种WC含量的电渣熔铸钢结硬质合金进行渗硼处理,并和粉冶钢结硬质合金渗硼进行了比较。利用光学显微镜对渗硼层的组织结构进行观察,用显微硬度计对渗硼层硬度分布及渗硼层厚度进行了测量。结果表明,电冶钢结硬质合金具有良好的渗硼性能,渗硼后,合金表面可获得高硬度的含有FeB＋Fe2B的渗硼层。渗硼过程中,材料中的硬质相WC的含量和分布状况对硼化物的生长影响显著。WC颗粒对硼化物的生长起阻碍作用,并且含量愈多,阻碍作用愈明显,所获得的渗硼层愈浅、愈疏松。     

GH3535合金的表面改性

GH3535镍基合金的硬度仅为200HV左右,不能达到超高温熔盐液下轴承要求的400HV以上的硬度。为此,对GH3535合金进行了不同的表面改性处理,包括渗硼、喷丸预变形后渗硼和氮-硼复合渗。试验结果表明:960℃和980℃渗硼的GH3535合金的表面硬度约700HV0.1,渗层深度为0.10~0.12mm;预变形后渗硼的GH3535合金的表面硬度稍低于单一渗硼的合金,约为650HV0.1,但渗层深度比单一渗硼的合金增加了约0.02mm;氮-硼复合渗GH3535合金的表面硬度与单一渗硼的合金相当,约为700HV0.1,渗层深度达0.16mm。     

渗硼对硬质合金物理力学性能及耐磨性的影响

采用不同的渗硼工艺制备了渗硼厚度不同的YG11硬质合金试样。利用经典方法测定试样的密度、洛氏硬度、抗弯强度、钴磁及矫顽磁力等性能。通过金相显微镜、场发射电子显微镜观察渗硼试样断面的组织结构,采用X射线衍射仪分析渗硼试样断面的相成分。在自制的专用磨损实验机上对比了各组试样的耐磨性能。结果表明:YG11硬质合金通过气-固相渗硼处理后,断面组织可分为渗硼层、过渡层和基体3个部分。渗硼层出现了新的硬质相W2C、CoW2B2、CoW3B3等,WC晶粒细化,钴相因渗硼得到了强化。合金的耐磨参数比未渗硼时提高了14%～30%。经渗硼后硬质合金抗弯强度下降,但韧性略有提高。