Q235钢表面硼碳氮共渗层及氩弧重熔层的磨损性能

采用粉末包埋法对Q235钢进行硼碳氮共渗处理,并对共渗层进行氩弧重熔处理;研究了硼碳氮共渗层和氩弧重熔层的物相、截面形貌、显微硬度以及磨粒磨损和冲蚀磨损性能。结果表明:共渗层中生成了FeB、Fe2B、Fe2N、Fe8N及Fe3C相,氩弧重熔使得共渗层中的FeB、Fe2N、Fe8N相消失,生成了新相Fe2 3(C,B)6和Fe3N;共渗层的峰值显微硬度为1 198.4 HV,氩弧重熔层的为1 192.8HV,且硬度梯度变化平缓;共渗层和重熔层的耐磨性能均优于基体的,且重熔层的耐磨性能优于共渗层的。     

20CrMo渗碳钢经渗硼和渗硼氮硫处理后的耐磨性能

分别以硼铁和B_4C作为供硼剂,添加适量的供氮剂、供硫剂以及填充剂,采用粉末包埋法在20CrMo渗碳钢表面制备了渗硼层和渗硼氮硫层,分析了两类渗层的物相组成、硬度和磨损性能。结果表明:渗硼层均由Fe_2B、FeB、Fe_3C相组成,渗硼氮硫层则由Fe_2B、Fe_3N、FeS、Fe_3C相组成,未形成脆性FeB相;渗硼层和渗硼氮硫层的表面硬度、耐磨粒磨损和耐黏着磨损性能均高于渗碳钢的,且渗硼层的硬度和耐磨粒磨损性能高于渗硼氮硫层的,而耐黏着磨损性能低于渗硼氮硫层的;以硼铁为供硼剂制备的渗硼层的耐磨粒磨损性能优于以碳化硼为供硼剂的,而耐黏着磨损性能低于以碳化硼为供硼剂制备的。     

9SiCr钢稀土硼钒共渗及其应用

研究了9SiCr钢稀土硼钒共渗层组织和性能及其在模具中的应用。实验结果表明，稀土的加入对硼钒共渗具有一定的催渗作用，使渗层增厚。稀土硼钒共渗可抑制FeB相的形成，共渗层Fe2B相呈细针状楔入基体，VC呈粒状弥散分布在Fe2B齿间和Fe2B与基体的过渡层中，组织均匀，致密，渗层耐磨性和耐蚀性粒稀土硼共渗有所提高，渗层脆性有所降低。采用该工艺处理的钢管挤压内模使用寿命较长。     

气体三元深层共渗的研究应用

气体碳、氮、硼(C、N、B)三元深层共渗工艺综合了气体碳氮共渗和渗硼工艺的特点,其渗层深度、渗层梯度、耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性等均优于单纯渗碳、碳氮共渗、渗硼。 气体C、N、B浅层三元共渗在国内外已有广泛应用。但深层三元共渗研究应用少。我厂在1984～1985年研究试验了气体三元深层共渗工艺,在     

渗硼层Fe_2B生长早期的结构特点

本文通过对不同时间渗硼处理后的渗硼层结构进行X射线衍射分析,对硼化物形成初期的结构特点及其对FeB、Fe_2B生长形态的影响进行了讨论.认为Fe_2B的(200)晶面对Fe_2B形核过程产生重要影响,并导致Fe_2B后期沿<002>方向的择优生长.     

45钢的低温盐浴渗铬

使用OM、SEM、XRD等方法研究了不同预先热处理工艺对45钢的低温盐浴渗铬渗层的影响。结果表明：离子氮化的预先热处理有助于实现610℃的低温盐浴渗铬,并得到良好的渗层,渗铬白亮层的相组成为Cr23C6、CrN、Cr／Fe、（Cr,Fe）7C3和（Cr,Fe）2N等相。     

不同的预处理对3Cr2W8V钢低温盐浴渗铬的影响

使用OM、SEM、XRD等方法研究了不同预先热处理工艺对3Cr2 W8V钢低温盐浴渗铬渗层的影响。结果表明,离子氮化的预先热处理有助于实现610℃的低温盐浴渗铬,并得到良好的渗层,渗铬白亮层的相组成为Cr23C6、CrN、Cr/Fe、(Cr,Fe)7C3、(Cr,Fe)2N等相。     

降低渗硼层本质脆性对其磨粒磨损特性的影响

利用MM-200型磨损试验机,研究了通过固体硼铬稀土共渗降低渗硼层本质脆性对其磨粒磨损特性的影响。并进行了应用试验,同时利用固体与分子经验电子理论对含铬Fe2B相的价电子结构进行了分析,结果表明,脆性的下降可使渗硼层的耐磨粒磨损性能提高0.27-0.80倍,而且实际应用效果显著,铬原子的溶入改变了Fe2B相的价电子结构,从而使渗硼层的本质脆性降低。     

耐火砖模固体渗硼

正交试验优化出的渗硼工艺参数为950℃×5 h,稀土加入量0.5%(按质量分数计).渗硼层中存在B、C、Al、Cr、Si、Cr、Mo、Fe等元素,且这些元素的含量发生了改变.渗层显微硬度在最外层硬度不高,次层出现峰值,再往里硬度缓慢降低.经优化渗硼再经淬火、回火处理的渗硼层,其耐磨性最高.经优化渗硼再经淬火、回火处理的耐火砖模具,其使用寿命几乎是原来模具的3倍.     

粉末硼铝共渗层的显微组织和性能

本文研究了20、45、T8、GCr15、3Cr2W8V钢用不同粉末渗硼剂与渗铝剂配比所形成的硼铝共渗层的组织和性能。结果表明,硼铝共渗层主要由硼化物(Fe、Al)B、(Fe、Al)_2B和超结构铝化物β_1(Fe_3Al)以及α(Al、B)组成。硼铝共渗层具有高硬度、高耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性和热硬性。因此,它是一种值得推广的新型化学热处理工艺。     

稀土镧对硼铁激光熔覆层耐磨性能影响

研究了镧对硼铁激光熔覆改性层的组织和摩擦学性能的影响。对不同La含量的熔覆层进行了摩擦磨损实 验,实验结果表明:含适量La熔覆层的耐磨性得到很大提高。在本实验条件下,La的加入量最佳值约为2%,此时 熔覆层磨损量较未加La时减少25.8%,当La加入量过多时,熔覆层耐磨性反而降低,甚至低于不加La时的耐磨 性。扫描电子显微镜显示含适量La的改性层的硼铁化合物组织明显细化且弥散分布于铸态组织中,磨斑表面硼元 素(1s电子轨道)的XPS图谱分析表明熔覆层中铁与硼主要以Fe2B相存在。     

40Cr钢氮离子注入层的显微组织分析

本文用透射电镜分析研究了40Cr钢经氮离子注入后沿注入层不同深度的显微组织结构的变化。研究发现,注入层中的α-Fe晶粒细化,原Fe 3C相解体,同时形成了弥散分布的α″、γ′、ε等氮化物相。在注入层与基体的过渡层中仍基本上保持原组织状态。对生产上述现象的可能的机制进行了讨论。     

工具钢的液相等离子体电解渗透

在氟化钾一尿素电解液体系下,应用液相等离子体电解碳氮共渗技术,在工具钢表面制备出了高硬度、耐磨、耐蚀的渗透层,并应用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对渗层进行了观察和分析。结果表明,6min左右即可在工件表面形成厚度约为50μm的渗层,渗入的C、N元素主要以Fe2（C,N）相形式存在,且渗层中C、N的含量随离表面距离增加衰减。     

Microstructure,chemical composition,wear, and corrosion resistance of FeB–Fe<Subscript>2</Subscript>B–Fe<Subscript>3</Subscript>B surface layers produced on Vanadis-6 steel using CO<Subscript>2</Subscript> laser

The paper presents the study results of laser modification of FeB–Fe₂B surface layers produced on Vanadis-6 steel using pack cementation method. Microstructure, x-ray phase analysis, chemical composition study using wave dispersive spectrometry method, microhardness, corrosion resistance as well as surface condition, roughness, and wear resistance were investigated. The diffusion boronizing processes were performed at 900 °C for 5 h in the EKabor® powder mixture. The boronized layers had a dual-phase microstructure composed of two types of iron borides, FeB and Fe₂B, and their microhardness ranged from 1800 to 1400 HV. The laser surface modification was carried out on specimens after diffusion boronizing process using CO₂ laser with a nominal power of 2600 W. Laser beam power used in this experiment was equal to 1040 W and was constant. While the three values of scanning speed were used: 19, 48, and 75 mm/s. During laser modification, the multiple tracks were made where distance between of axis tracks was equal to 0.5 mm. As a result of this process, microstructure consisted of remelted zone, heat-affected zone, and substrate was obtained. In remelted zone, the boron-martensite eutectic was observed. Boronized layers after laser modification were characterized by the mild gradient of microhardness from surface to the substrate and their value was dependent on the scanning speed used and was between 1700 and 1100 HV. Corrosion resistance tests revealed reducing the current of corrosion in case of laser modification process. Wear resistance of laser modified specimens was improved in comparison to diffusion boronized layers.     

锰硼奥氏体基高铬铸铁的组织结构及抗磨性研究

研究了四种不同含B量的Fe-Cr-Mn-C-B系铸造合金的铸态组织结构及摩擦磨损特性。结果表明：硼碳化物体积分数随B含量增加而增大，并可按等量原子比估算。由于含B合金基体表面更易摩擦诱发马氏体相变，且产生表面细晶强化作用，显著提高了滑动磨损的抗磨性。含硼0．3％时，滑动磨损的抗磨性是25Cr马氏体基合金的4倍，是Mnl3铸钢的7．6倍。     

Sliding wear characteristics of gas boronized steel

The wear characteristics and the mechanism of sliding wear of boronized steel under unlubricated conditions were studied. Characteristic wear curves of FeB and Fe₂B boride layers formed on SAE 1045 steel were similar in form. The maximum wear rates were obtained under a sliding velocity of 0.30 m s^?1 for FeB specimens and 0.50 m s^?1 for Fe₂B specimens. Under such conditions both mechanical wear caused by scratching and oxidative wear occurred. Under conditions of mild wear the wear loss was caused mainly by oxidative wear. Under conditions of heavy wear destruction of the sliding surface was caused by thermal stress. The wear debris was composed principally of iron oxides (α Fe₂O₃, Fe₃O₄) formed by oxidative wear, α iron and borides (FeB, Fe₂B) produced by mechanical wear and B₂O₃ produced by the preferential oxidation of boron in the boride layer.     

W4Mo3Cr4V高速钢稀土多元共渗层的性能

利用稀土多元共渗工艺将碳、氮、氧、硫、硼、稀土元素同时渗入W4Mo3Cr4V高速钢表面,研究了多元共渗层的硬度、耐磨性能及表面残余应力等。结果表明:多元共渗层由化合物层(主要为氧化物、硫化物和碳化物)和扩散层组成;共渗层显微硬度最高达1 150 HV左右;多元共渗层较钢表面的摩擦因数大幅降低,耐磨性能提高,其表面产生了较高的残余压应力,有利于提高材料的疲劳性能。     

低碳钢表面氩弧硼-碳合金化工艺研究

以氩弧为热源,将含硼、碳的合金粉末熔入低碳钢表面使其合金化。这种方法能快速、便捷地对低碳钢表面进行强化。强化层厚度在2.5-4.0 mm。强化层与基体的结合为冶金结合。获得的强化层中主要强化相是Fe2B和Fe3(B,C)。强化层硬度可达62-67 HRC,并有良好的抗粘着磨损和抗磨料磨损能力。