电脉冲渗硼工艺对Cr12MoV钢渗层组织与性能的影响

Cr12MoV钢采用电脉冲辅助渗硼,并对其渗硼层厚度及其性能进行了表征和分析。结果表明,电脉冲降低了渗硼温度且提高了渗硼层深度,脉冲电场的电致迁移阻碍了Fe2B向FeB的转变,渗硼区Fe2B/FeB相组成比例增大,耐磨性比传统渗硼提高5倍。     

4Cr13不锈钢渗硼工艺及渗层组织和性能的研究

采用正交试验方法优化4Cr13钢渗硼的渗硼剂和工艺参数，获得了良好的效果。优化后渗硼层组织致密，表面稍有疏松，硼化物显微硬度压痕完整，降低了渗层脆性；硼化物层主要由FezB、(Fe，Cr)2B相和少量的FeB相组成，过渡区形成Fe3(C，B)、Fe4N相及Cr的碳化物，不存在软带现象，有效地强化了对硼化物层的支撑作用．有利于硼化物层与基体的结合；渗硼样的耐磨性明显高于直接淬火样。     

交流电场对Q215钢800℃粉末法渗硼硼化物层生长的影响

与传统粉末法渗硼对比,研究交流电场对800℃不同渗剂条件下Q215钢渗硼层中FeB与Fe2B相生长的影响。结果表明:常规渗硼在渗剂硼铁含量低于3%、渗层未形成FeB时,增加硼铁可显著促进渗硼层生长;然后进一步增加硼铁含量,渗层出现FeB,但对渗层厚度影响不大。交流电场显著促进渗硼层生长,随硼铁含量的增加,渗层厚度先增后减。硼铁高于10%后,渗层才出现FeB。施加交流电场改善内扩散,可影响Fe_2B、FeB生长和转化。     

电场频率对45钢交流电场增强粉末法渗硼的影响

在800℃粉末法渗硼过程中对中碳45钢试样和渗剂施加交流电场,研究电场频率对粉末法渗硼的影响规律和作用机制。对渗硼保温过程中试样的温度、渗硼层显微组织、相结构、厚度及显微硬度分布等进行观测分析。结果表明:交流电场使试样温度高于渗硼保温炉温,电场电流恒定时,随频率从20Hz增至400Hz,试样温升先降低后升高,硼化物层及增碳区厚度均先减小后增加;当电场电流为3A时,硼化物层为单相Fe2B;当电场电流≤2A时,随频率增加,硼化物层由FeB+Fe2B双相变为单相Fe2B,渗层表层硬度降低、硬度分布曲线趋于平缓。分析认为,电场频率通过综合影响渗剂反应、活性硼原子及含硼活性基团在试样表面的吸附和试样内原子的扩散来影响渗硼。     

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。     

冷塑性变形对20钢硼-铬-稀土高低温共渗的影响

对经压缩和喷丸的20钢分别在850和680℃进行4h硼-铬-稀土共渗,分析了共渗层的组织、层深及其显微硬度。结果表明,低温共渗层的组织比高温共渗层的致密,疏松、孔洞少;冷塑性变形在两种工艺条件下都明显促进了渗硼的进行,且都随着变形量的增加渗层深度增加;高温共渗得到FeB和Fe2B双相硼化物,低温共渗得到单一Fe2B相;冷塑性变形对渗层的硬度基本没有影响。     

DC53冷作模具钢基于短时渗硼的强韧化

提出在固溶双淬工艺中结合短时渗硼的方法来提高DC53模具钢的耐磨性能,综合考虑渗层厚度及心部碳化物的形态分布确定出最优工艺参数。对比研究其与采用5 h长时渗硼的试样耐磨性时发现:1 h短时渗硼所得单相Fe2B渗层的耐磨粒磨损性能略优于5 h长时渗层所得的Fe2B和FeB双相渗层,并且短时渗硼得到的渗层与基体间的过渡区不会出现因硅元素富集引起的"软点",从而使渗层与基体结合更牢固。     

4Cr5MoSiV1钢硼铝稀土共渗层的组织与性能

通过扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析等方法，对4Cr5MoSiV1钢硼铝稀土共渗层组织与性能进行了研究。结果表明，共渗层主要由FeB相构成，没有发现(Fe，Al)B或(Fe，Al)2B物相；共渗层组织连续致密，具有很高的显微硬度和热硬性。     

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。     

Q345B钢膏剂感应渗硼工艺研究

通过试验探究通过感应渗硼方式对Q345B进行快速渗硼.利用单因素方法分别确定超音频感应渗硼时间和功率对渗硼层厚度的影响,给出了渗硼层显微组织分析及硬度分析.结果表明:在给定的试验条件下,最佳工艺方案为感应加热功率4377.5 W(振荡电流40 A),有效感应加热时间9min,渗硼层厚度最大达到33 μm,渗硼层显微硬度为1400～2000 HV.     

预涂稀土涂层渗硼工艺及性能的研究

研究了预涂稀土涂层固体粉末渗硼工艺。结果表明,预涂稀土涂层的催渗作用比一般的粉末法RE-B共渗的催渗作用更为明显。预涂稀土涂层渗硼可显著提高渗硼层厚度,获得单一均匀的Fe2B渗硼层,渗硼层硬度也有所提高。     

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.     

铁基粉末冶金材料渗硼强化的干滑动高温摩擦磨损行为

通过固体粉末渗硼法直接烧结铁基粉末冶金材料,制备具有渗硼层的试样。将铁基粉末冶金材料在850、950和1050 ℃渗硼处理3、5和10 h,采用光学显微镜及扫描电镜观察了渗硼层的形貌,测定了渗硼层的厚度;用 X 射线衍射仪分析了渗硼层的物相组成;用Rockwell-C粘附性试验评估渗硼层与基体的粘合强度质量。使用 HT-1000 型高温摩擦磨损试验机测试了试样的摩擦磨损性能。结果表明,在850 ℃及950 ℃下渗硼形成单相Fe₂B,而FeB+Fe₂B双相渗硼层在1050 ℃下生成。粘附性试验与高温磨损试验均表明,在950 ℃下渗硼5 h的试样的渗层与基体结合最为紧密,抗磨损及抗氧化的能力最强。高温摩擦磨损试验中,微裂纹引起的分层剥落及氧化磨损是渗硼试样主要的磨损机制,未渗硼试样出现严重的的氧化和塑性变形。     

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。     

20CrMo钢表面固体渗硼工艺及性能

以不同温度和时间对20CrMo钢表面进行了固体渗硼试验.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射线衍射仪(XRD)分析了渗层的相结构,显微硬度计测试渗层的硬度分布,并对基体及渗层进行快速磨损试验及电化学极化曲线测试.结果表明,渗硼层厚度均匀,主要由FeB和Fe2B两相组成,且渗层显微硬度值最高达1 090 HV0.1,有很高的耐磨及耐蚀性能.     

Effects of boronizing process on the surface roughness and dimensions of AISI 1020, AISI 1040 and AISI 2714

In this study, the effects of boronizing treatment on material's dimensional changes and surface roughness were investigated. The parameters chosen were substrate material composition, surface roughness before boronizing treatment, and boronizing time. The AISI 1020, AISI 1040 and AISI 2714 were chosen as substrate materials whereas Ekabor I was selected as boronizing powder. Materials were boronized at 900 °C by using a solid boronizing method for 2 or 4 h. The gradual growth of boride layer on the surface, dimensional changes and their effects on surface roughness were investigated. Variations in topographical surface roughness were determined by SEM. With the boronizing treatment, dimensional increases of the material's were observed. The dimensional increase was one fifth of boride layer thickness for AISI 1020 or AISI 1040, whereas it was one third of boride layer thickness for AISI 2714. Boronizing treatment had also a significant effect on surface roughness of materials. A “threshold roughness” term was defined in our study. This term is a surface roughness value for smooth surfaces, which received boronizing treatment. For the same material and with the same boronizing conditions, the threshold roughness value was achieved after boronizing, when surface roughness of material was below the threshold roughness value, before boronizing was applied. However, when surface roughness of a material was above that threshold roughness value, surface roughness value decreased with boronizing treatment. The thereshold roughness value depended on substrate material composition and boronizing parameters.     

20钢固体粉末法渗硼和硼钒共渗的渗层研究

采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针等检测手段，分析了20钢固体法渗硼和硼钒共渗的渗层组织结构、成分特点及其硬度分布。结果表明，硼钒共渗层厚度大于单一渗硼层，且渗层更加连续致密，其渗层主要由Fe2B、V2C和VB相组成，硼钒共渗层硬度比单一渗硼有所提高，硬度梯度较小。     

氧化镧对TC4钛合金固体渗硼的影响

对固体渗硼剂(碳化硼+碳化硅)中添加氧化镧对钛合金渗硼层的表面形貌与相组成、渗层厚度、渗层硬度、渗层与基体的界面结合力以及渗层摩擦磨损性能的影响进行了研究。结果表明,固体渗硼剂中添加氧化镧(4.0%,质量分数)细化了渗层表面形貌组织;显著提高了渗层的厚度与表面硬度(增幅分别为50.7%和34.8%);提高了渗层与基体的界面结合力(增幅为37.25%);大幅提高了渗层在摩擦磨损过程中抗剥落性能以及渗层自身的抗裂性能。自身抗裂性能的提高与渗层中含有Ti金属物相从而提高渗层的韧性有关。添加氧化镧渗层与未添加氧化镧渗层相比,具有低的摩擦系数(0.12)且摩擦磨损表面无对摩件中Fe元素。     

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。