高硼中碳合金工具钢的铸态组织

针对普通高速钢含有大量贵重合金元素的缺陷,设计了一种用廉价的硼元素部分取代普通高速钢中价格昂贵的铬、钨、钼、钒等合金元素的新型耐磨材料。借助光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等手段对高硼中碳合金工具钢的铸态组织进行了分析。结果表明:高硼中碳合金工具钢铸态组织由马氏体、少量残留奥氏体及Fe2B,Fe3(B,C),Fe23(B,C)6,Cr7(B,C)3和(W,Mo)2(B,C)等共晶硼碳化合物或硼化物组成。其基体和共晶硬质相的显微硬度分别为540～620HV和1180～1520HV,铸态宏观硬度达到55HRC。     

硼对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金组织的影响

在Fe-Cr-C耐磨堆焊合金中,加入硼元素可以有效地提高堆焊层的硬度。本工作以高碳、高铬耐磨堆焊合金为基础,在五组不同的堆焊焊条药皮中加入不同含量的硼元素,研究了硼对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金硬度、组织的影响。实验结果表明,在Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金中加入硼,当在0.1%～0.9%时,堆焊层表面宏观硬度随着硼含量的增加而近似的呈线性增加。当硼含量大于1%时,继续加入硼,对宏观硬度的增加影响较小。当含硼量在0.1%～0.9%范围内,硼能显著提高Fe-Cr-C耐磨合金组织中的硬质相密度。硼对硬质相密度影响的敏感成分范围是0.1%～0.9%,当硼含量大于1%时,继续增加硼含量,硬质相含量没有明显增加。在所研究的含硼量范围内,硼对基体组织的硬度影响较小。     

纯钛的熔盐渗硼

采用熔盐法(Na_2B_4O_7)对钛(TA2)表面进行渗硼实验。通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度测试等分析手段,研究TA2渗硼后的物相组成、组织形貌、显微硬度。结果表明:渗层由外表层的TiB——2和内表层晶须状的TiB组成。XRD分析表明,渗硼后钛试样表面生成硼钛化合物,随保温时间的延长,TiB峰位变强。EDS分析得出,B原子扩散后,被基体钛吸附,形成过渡层,导致过渡层中的Ti含量减少,而B含量明显升高。渗硼层显微硬度由外层至内层逐渐减小,变化范围约为23000MPa～7500MPa,高于TA2基体的硬度。     

激光处理技术对渗硼层组织与性能的影响

钢材表面经渗硼处理将会提高耐磨性,但同时也使脆性增大并产生剥落现象。采用激光技术通过改变硬化层结构,大幅度改善了表面性能。本文利用各种分析手段,系统地研究了45＃钢渗硼层显微组织特征及其变化规律.认为:(1)硬化层脆性化合物明显细化,(2)渗硼层出现了硬度低于硼化铁的组织以及,(3)显微组织在渗硼层的分布合理,导致硬度梯度平缓,是降低渗硼层脆性的主要原因。     

熔盐电解法和固体粉末法在纯镍表面渗硼的对比研究

本工作分别采用熔盐电解法和固体粉末法对纯镍表面进行渗硼处理,以提高镍的表面硬度。熔盐电解法以硼砂(Na₂O₄B₇·10H₂O)作硼源,碳酸钠(Na₂CO₃)作支持电解质,电流密度为750 A/m²;固体粉末法采用碳化硼(B₄C)和氟硼酸钾(KBF₄)作为渗硼剂。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析渗硼试样的断面形貌和元素含量,利用X射线衍射仪(XRD)分析试样的物相。结果表明：采用熔盐电解法和固体粉末法在纯镍表面渗硼,均得到由Ni₂B和Ni₃B组成的渗层;熔盐电解法在电解温度为950℃、电解时间为4 h时渗层厚度约为184.35μm,渗层表面硬度值为1 755HK;固体粉末法在渗硼温度为950℃、渗硼时间为10 h时所得渗层厚度约为176.35μm,渗层的表面硬度值是1 526HK;镍经过渗硼后其表面硬度值有明显的增加,渗层厚度越大,表面硬...     

硼对高铬铸铁铸渗层组织和性能的影响

本工作利用自熔铸渗技术在ZG45钢表面复合不同硼含量的高铬铸铁铸渗层,研究了硼对高铬铸铁铸渗层组织和性能的影响.利用相图计算软件Thermo-Calc计算分析了不同硼含量下铸渗层的凝固过程,并采用SEM-EDS、XRD和显微硬度仪对不同成分铸渗层的微观组织和硬度进行分析.结果表明:铸渗层与ZG45钢基体达到冶金结合,在结合界面处未观察到微孔洞、微裂纹等缺陷,获得了厚度为10～12 mm的铸渗层.不含硼的铸渗层组织由α-Fe和α-Fe+M7 C3共晶组织组成.加入微量的硼元素后,铸渗层组织主要由α-Fe与α-Fe+M7 C3+M2 B共晶组织组成,与相图计算结果基本吻合.随着硼含量的增加,共晶组织逐渐细化,M7 C3碳化物含量减少,M2 B型硼化物增多,铸渗层硬度逐渐增加.当硼含量为0.72％(质量分数)时,铸渗层硬度最高达到1190HV.对铸态试样进行淬火+低温回火热处理后,铸渗层共晶硼化物与碳化物发生聚集长大,同时在铸渗层基体中伴有二次相的析出,试样铸渗层的洛氏硬度均有提升.热处理试样冲击磨损实验表明,铸渗层磨损表面主要以切削犁沟、疲劳剥层和剥落坑为主,并有少量微小的凿坑.硼含量为0.72％(质量分数)时,试样的抗冲击磨损性能最佳.     

GCr15钢表面激光硼化研究

在已经过常规淬火的GCr15轴承钢表面,利用脉冲Nd∶YAG激光进行了B4C粉末硼化改性处理.采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度仪及摩擦磨损试验仪器对激光硼化处理后改性层的显微组织及性能进行了研究.结果表明:激光硼化改性层由树枝晶的FeB、Fe2B和基体组成,改性层的表面硬度高达HV1560,相比处理前硬度提高了81.8％,硬化层深度约为150μm,磨损率相比处理前降低了67.55％,激光硼化后GCr15钢表面的硬度和耐磨性能显著提高.     

一种35Ni-15Cr型铁基高温合金的低倍缺陷

35Ni-15Cr型铁基高温合金,是我国研制和发展的航空发动机涡轮盘材料。它含有4～5％的铝和钛,以形成金属间化合物γ′相进行沉淀强化;含有4％左右的钨和钼以进行固溶强化;含有微量的碳和硼以进行晶界强化;含有15％左右的铬,便于合金表面     

低碳钢液相等离子体电解硼碳共渗层生长特性研究

在含有硼砂和甘油的电解液中对Q235低碳钢表面进行液相等离子体电解硼碳二元共渗(PEB/C)处理,研究不同时间条件下PEB/C共渗层的组织形貌,着重探讨了PEB/C二元共渗过程中电解质的分解反应和渗硼层快速生长机理。结果表明,在330V电压条件下,经过6min PEB/C处理后,在样品表面开始生成不连续的岛状硼化物;而经过30min PEB/C处理后,可以形成主要由Fe2B相组成的均匀致密的渗硼层,渗硼层的硬度可以达到1 800HV,厚度约为20μm。PEB/C共渗样品渗硼层的生长过程主要包括共渗初期阶段、生成岛状硼化物阶段和渗硼层均匀生长阶段。     

液体渗硼工艺的研究

前言碳钢及低合金钢经过渗硼处理,能够获得表面硬度很高的渗层(FeB Hv1800～2000,Fe_2B Hv1200～1700),其耐磨性能,优于通常采用的渗碳、氮化、氰化、高频淬火等方法所获得的硬化层,同时,渗硼层还具有高温硬度高和良好的耐热性,以及对于某些腐蚀介质的一定的抗蚀能力。因此,近几年来,国外对于渗硼工艺给予了广泛的重视。苏、日、美、西德等国,开展了大量的研究工作,并纷纷应用于耐磨零     

海水淡化反渗透膜脱硼性能的研究

采用小型反渗透装置,研究各因素对海水反渗透膜(SWRO)脱硼性能的影响.结果表明:试验用海水膜脱硼性能优于苦咸水膜和FILMTEC海水膜;不调节pH下脱硼率为60％～80％,调节pH脱硼率可高达98％以上;pH≤8.0条件下,脱硼率随进水压力增大显著提高,当pH≥9.5则影响减小;此外,海水膜的脱硼率基本不受元件回收率和进水硼浓度的影响.因此,提高pH和进水压力能有效改善反渗透脱硼性能.     

稀土——镁作还原剂的盐浴渗硼试验

前言所谓渗硼就是向金属材料中渗入硼,使材料表面形成非常硬的硼化合物层及硼的扩散层的方法. 根据铁——硼相图可知,在适当条件下,渗硼后,表面可得到Fe_2B FeB或Fe_2B组织. 由于渗硼层具有很高的硬度(Hv 1200～2300),因而其耐磨性极高,远非一般表面化学热处理(如渗碳、渗氮、碳氮共渗等)所能比拟;而且还具有抗高温(850℃)氧化性和对硫酸、盐酸、磷酸、碱类等的一定耐蚀性.用铬钢渗硼还可有效地提高其疲劳强度.正是由于渗硼这一新工艺具有这样一些优点,从而日益引起了各方面的注意. 渗硼用在热锻模、冷拔模、压铸模上效果较好,尤其是对于石油、采矿工业中的高压阀门闸板、泥浆泵、深井泵的缸套等效果更好.此外,还可以普通碳钢渗硼代高合金钢.目前从国内外渗硼的实际应用情况看,     

硼/铬酸钡延期药的燃速与数值分析

为了研究硼/铬酸钡延期药在温度为-15 ～50℃,硼含量为2％ ～ 14％范围内燃速变化规律.对硼/铬酸钡延期药的燃速的实验数据采用最小二乘法进行模拟,提出了硼/铬酸钡延期药的经验燃速公式.结果表明;当硼含量为2％时,硼/铬酸钡延期药不能完全燃烧,出现瞎火;在硼含量为4％～14％时,随着硼含量的增加,燃速加大;在硼含量一定时,随着温度的提高,硼/铬酸钡延期药的燃速也出现小幅提高.     

硼白口铸铁的研究进展

白口铸铁的合金化主宰了其发展进程.介绍了硼合金化白口铸铁的研究状况,主要阐述了硼对以碳化物为耐磨相和以硼化物为耐磨相的白口铸铁中组织和性能的影响.硼不改变以碳化物为耐磨相的白口铸铁中碳化物的形态,但能提高碳化物硬度和基体的淬透性,对韧性没有明显改善.以硼化物为耐磨相的白口铸铁组织中含有硬的硼化物耐磨相和强韧的马氏体基体,具有良好的硬度和韧性组合,是一类非常具有前途的新型白口铸铁.     

12Cr13马氏体不锈钢B/C化学热处理的研究

研究了固体硼碳共渗及复合渗技术工艺参数对12Cr13马氏体不锈钢的组织和性能的影响。共渗方面对12Cr13钢进行不同硼碳比例的固体硼碳共渗热处理;复合渗方面对12Cr13马氏体不锈钢先进行固体渗碳,然后再进行渗硼处理,得出最优的复合渗参数。对最优参数下的共渗及复合渗12Cr13马氏体不锈钢试样进行显微硬度、XRD物相结构、电化学下耐腐蚀和摩擦磨损性能检测分析。结果表明：共渗温度950℃、共渗6 h条件下,硼碳共渗最优渗剂硼碳比为6∶4;化学渗6 h条件下,硼碳复合渗最优参数为950℃渗碳,950℃渗硼;硼碳共渗和复合渗试件经过最终热处理(淬火+低温回火)后,表层组织硬度最高可达1 507.3 HV_{0.98 N},心部硬度为420.6 HV_{0.98 N},最优参数下硼碳共渗及复合渗渗层厚度分别为976μm和1 125μm;电化学测试表明硼碳共渗和硼碳复合渗处理后材料的耐蚀性有所提高,共渗腐蚀电位为-0.578 V,复合渗为-0.582 V。磨损试验显示硼碳共渗和硼碳复合渗后经化学热处理可以显著提高12Cr13马氏体不锈钢的耐磨性能。     

PIII技术制备c-BN硬化层

采用一种新型的等离子体浸没式离子注入技术(PIII)在渗硼后的50Mn钢试样上制备出了厚度为0.15~0.2mm的立方氮化硼(c-BN)表面硬化层。经X光电子能谱(XPS)和X光衍射分析(XRD),发现硬化层中的组织有立方氮化硼(c-BN)、六方氮化硼(h-BN)、B2O3、FeB和Fe2B。在表层60nm的深度范围内,c-BN的含量较高。采用球盘式无润滑滑动摩擦试验和维氏显微硬度试验分别对渗硼+PIII复合处理以及单独渗硼的50Mn钢试样的性能进行了对比试验。结果表明,与单独渗硼的试样相比,渗硼+PIII复合处理的试样具有高得多的硬度(高达Hv0.1N44GPa)和耐磨性。该项技术在电缆压模上进行了应用试验,获得了较好的应用效果。     

HZL-101合金的时效试验研究

一、前言 目前生产的航空发动机附件,大多数采用HZL-101合金金属型铸件,该合金是Al-Si-Mg三元系合金,它含有6.0～8.0％Si,0.20～0.4％Mg,其余为铝。常用于制作较高的气压和液压下工作的零件,一些专用技术条件和热处理工艺说明书中,对布氏硬度值(HB)有严格的要求,一般规定HB为80～100kg/mm~2,最低值大大超过了HB962中规定的HB≥60kg/mm~2的要求。铸件按典型的热处理规范处理,硬度值就不能满足要求,而影响铸件的正常交付。     

稀土对H13钢固体渗硼层高温摩擦磨损性能的影响

研究了稀土氯化物CeCl3添加量对H13钢固体渗硼层截面形貌、显微硬度、表面粗糙度以及相组成的影响,以及稀土催渗辅助渗硼H13钢的高温摩擦磨损性能。结果表明:添加2.5%和5%的稀土显著提高渗硼层厚度、显微硬度与致密性,但是表面粗糙度略有提高;10%稀土渗硼试样的渗层最厚,但是其显微硬度、致密性明显下降,表面粗糙度提高;稀土辅助渗硼层中除Fe2B相外还出现了(Fe,Cr)2B相;与不加稀土渗硼试样相比,5%稀土渗硼试样的渗层磨穿时间约增加一倍,磨损率降低21%;5%稀土渗硼试样磨损率比未渗硼H13钢降低了61%,并且也低于10%稀土渗硼试样。因此,加入5%稀土催渗辅助渗硼H13钢的高温耐磨损性能较优。     

钍对镁及某些镁合金耐热性的影响

从已发表的文献中可以看出,含2～3％Th的镁合金的特点是在300～350℃之温度间隔内具有高的抗蠕变性能以及足够高的机械性能和工艺性能。 我们曾用测定瞬时硬度和持久硬度的方法研究了含钍的二元镁合金及某些除含有钍之外,尚含有铈、铝、钙和锌的三元镁合金[1]。 配制合金时曾采用了МГ1的纯镁。钍、铈和锰以中间合金形式加入合金中,而铝、钙、锌是以纯金属加     

氯乙酰和氯甲基聚苯乙烯在葡甲胺衍生过程中反应性能的比较

研究了氯乙酰聚苯乙烯树脂(PS-acyl-Cl)在葡甲胺(MG)衍生化过程中的反应。结果表明,当反应温度为60℃,MG的用量为n(MG)/n(Cl)=2/1,反应时间为15 min,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂且用量为5.2 mL/g MG时,制备得到的酰乙基葡甲胺树脂(PS-acyl-MG)其MG担载量最高。与氯甲基葡甲胺树脂(硼特效树脂)相比具有反应时间短、温度低、MG和DMF用量少、-Cl的转化率高等优点;得到的PS-acyl-MG用作吸硼树脂,由于同时含有酰乙基胺与邻羟基基团的协同作用,对硼的吸附量可达到28.1 mg/g干树脂,其基团吸硼利用率可达100%,高于硼特效树脂近1倍。