γ—Fe中硼的扩散机制

实验结果表明,硼在γ—Fe中的扩散系数相当于间隙原子的扩散系数,故一般认为硼是以间隙方式扩散,但本文计算结果表明:硼在γ—Fe中,主要是以硼—空位复合体方式扩散,其扩散系数与实验值非常接近,而且γ—Fe/B晶界的非平衡偏聚和Fe—B系晶格常数测量结果支持了本文的观点。     

硼含量对有序态Ni3Fe合金中氢扩散的影响

采用阴极充氢和真空拉伸方法,研究了硼含量对氢原子在有序态Ni_3Fe合金中扩散的影响。结果表明,当合金中硼含量C_B≤0.06%(质量分数)时,氢原子在有序态Ni_3Fe合金中的扩散系数随C_B的增加而逐渐降低,而扩散激活能逐渐增大。当C_B0.06%后,氢原子的扩散系数随C_B的增加而变化很小,而扩散激活能略有减小。原子探针层析方法证实了硼原子在有序态Ni_3Fe合金中晶界处发生偏聚。对比研究硼含量对有序态Ni_3Fe合金中氢扩散系数及对合金在氢气环境中氢脆因子的作用,确认硼原子降低有序态Ni_3Fe合金在氢气环境中的氢脆敏感性的机理,是硼原子降低了氢原子在合金中的沿晶扩散系数。     

用径迹显微照相技术测定Mo对硼在Ni中扩散的影响SCIEI

本文建立了通过脱硼处理用径迹显微照相技术测量硼在合金中扩散系数的新方法。该法灵敏度高,简捷可靠。实验发现,Ni中加入0.5％Mo对硼的扩散影响不大;而加入3％Mo则有使硼的矿散激活能降低,频率因子减小,在900—1250℃的温度范围内有加快硼扩散的作用。     

用径迹显微照相技术测定Mo对硼在Ni中扩散的影响

本文建立了通过脱硼处理用径迹显微照相技术测量硼在合金中扩散系数的新方法。该法灵敏度高,简捷可靠。实验发现,Ni中加入0.5％Mo对硼的扩散影响不大;而加入3％Mo则有使硼的矿散激活能降低,频率因子减小,在900—1250℃的温度范围内有加快硼扩散的作用。     

B对无序态和有序态Ni_3Fe合金环境氢脆的影响

为了阐明金属间化合物中H_2所致脆性的机理及B在抑制这类氢脆的作用,研究了B对无序态和有序态Ni_3Fe合金氢脆的影响及其预渗氧后断口沿晶深度的影响.结果表明:B能同时降低H在无序态和有序态Ni_3Fe合金中的表观扩散系数,而且不管是否添加B,H在无序态Ni_3Fe合金中的表观扩散系数始终大于H在有序态Ni_3Fe合金中的表观扩散系数.因此,不能简单地从B影响Ni_3Fe合金中H扩散来解释B能明显抑制有序态Ni_3Fe合金在H_2中的环境氢脆.     

熔盐脉冲电沉积渗硼扩散系数与扩散激活能的研究

选取NaCl-KCl-NaF-Na2B4O7摩尔比为2∶2∶1∶0.04的熔盐通过脉冲电沉积的方法在硅钢表面进行渗硼,通过测定不同沉积温度和沉积时间下的渗硼层厚度,求出熔盐脉冲电沉积渗硼过程中硼的扩散激活能和扩散常数。计算并验证了利用求得的扩散激活能、扩散常数和公式可以准确计算某一温度下熔盐脉冲电沉积过程中硼在硅钢中的扩散系数。与常规渗硼相比,脉冲电沉积渗硼的扩散激活能在数值上与其属于同一数量级,但扩散常数有所提高,进而有效提高了脉冲电沉积渗硼的扩散系数。     

45钢直流电场增强粉末法渗硼层相结构与性能

在粉末渗剂和45钢试样上施加4 A电流的直流电场,于800℃进行直流电场增强渗硼。以X射线衍射、光学显微观察和显微硬度测试等手段,分析位于电场不同位置试样渗硼层的相结构、显微组织、厚度与及显微硬度分布。结果表明:电场渗硼的渗层组织形态基本与常规渗硼的一致,以锯齿状楔入基体,但其相结构、显微硬度分布、厚度等与试样位置有关;朝正极面的渗层一般由Fe B和Fe2B两相组成,渗层较厚且较硬;朝负极面的渗层主要由Fe2B组成,随渗硼时间延长Fe B先增加,后减少至消失;渗硼时间等于及超过2 h,渗层下出现明显的过渡区;渗层厚度与保温时间关系曲线呈抛物线特征。从直流电场对渗剂化学反应、含硼活性基团在气氛中的扩散及硼在试样内扩散的影响等方面进行了分析。     

电镀镍及扩散预处理提高渗硼层韧性

渗硼层高温硬度高,抗氧化性能好,但脆性大,提高渗硼层韧性是扩展实际工程应用的关键。文中在45CrNiMoV钢基体上采用电镀镍+高温扩散预处理,在表层形成γ-(Fe,Ni)层后,再用固体渗硼法制备出含镍渗硼层,并与直接渗硼层进行对比。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和显微压痕法对镀镍渗硼层的截面形貌,组织结构及硬度分布和断裂韧性进行了研究。结果表明:电镀镍+扩散预处理能显著提高渗硼层的断裂韧性,淬火+低温回火热处理几乎不影响镀镍渗硼层断裂韧性,而对直接渗硼层则有显著降低。镀镍渗硼层中的γ-(Fe,Ni)相能有效缓解冲击载荷,提高渗层断裂韧性。     

扩散处理对镍基高温合金大间隙钎焊接头组织和性能的影响

采用含有Nb、Al、Ti的镍基钎料钎焊大间隙K465镍基高温合金,研究扩散处理对接头组织和性能的影响。结果表明,钎焊状态下K465镍基高温合金大间隙接头组织由γ+γ′相,块状γ′相及硼化物、硅化物及硼碳、硅碳复合化合物构成,液相扩散处理有利于元素扩散,明显改善接头组织性能,固相扩散接头组织性能改善不明显。     

硼在铁基及镍基合金中的扩散

用径变显微照相技术测定和研究了９００－１２００℃范围内面心立方０４ＭｎＮｂＢ，２５ＭｎＴｉＢ，Ｆ３－３０％Ｎｉ－Ｂ和Ｎｉ－Ｂ合金以及体心立方Ｆｅ－３％Ｓｉ－Ｂ合金中硼的扩散系数，得到了相应的扩散常数Ｄ０和扩散激活能Ｑ的值，实验表明：实验合金中硼的扩散速度与早期文献报道有较差距，在体心立方结构的Ｆｅ－３％Ｓｉ－Ｂ合金中硼的扩散度比面心立方结构的钢中快很多，γ－Ｆｅ中加入Ｎｉ可使扩散速度明显增加。     

WC—Co硬质合金烧结过程钇—硼共渗机理

对以B4C为供硼剂、以Y2O3为催渗剂的WC—20Co硬质合金渗硼表面进行了从室温到1300℃连续升温渗硼过程的XRD动态物相分析，在此基础上探讨了钇—硼共渗机理。结果表明，在真空烧结升温期间，B4C分解出来的活性硼原子除了在压坯表面上形成硼化物外，还形成了硼原子富集。这些硼原子向压坯内扩散，形成弥散分布的羽毛状W2Co21B6化合物。同单独渗硼相比，钇在钇—硼共渗过程中有拓宽渗硼温度范围、促进B4C脱碳分解和硼原子向压坯内扩散等催化渗硼作用，从而改善了渗硼层的组织结构，明显提高了渗硼层的韧性。     

高硼中碳铸造耐磨合金组织和性能的研究

借助光学显微镜、扫描电镜观察,一次性冲击摆锤试验和销盘磨损试验等手段,研究了w(B)＞2.0%和w(C)=0.35%～0.5%的高硼中碳铸造耐磨合金的凝固组织,并对不同热处理后的高硼中碳铸造耐磨合金进行了性能测试.结果表明:高硼中碳铸造耐磨合金的凝固组织主要由初生Fe2B,三元包晶组织(γ-Fe Fe2B Fe3(B,C))和珠光体组成,高硼中碳铸造耐磨合金的耐磨性与其基体马氏体及高硬度的Fe2B密切相关,热处理能显著改善高硼中碳铸造合金的硬度和耐磨性.在高硼中碳合金的冲击韧度与高铬铸铁的相当的前提下,其硬度和耐磨性都大于高铬铸铁,故可以作为一种新型耐磨材料.     

DIFFUSION OF BORON IN Fe-BASE AND Ni-BASE ALLOYS

用径迹显微照相技术（ＰＴＡ）测定和研究了９００－１２００℃范围内面心立方０４ＭｎＮｂＢ，２５ＭｎＴｉＢ，Ｆｅ－３０％Ｎｉ－Ｂ和Ｎｉ－Ｂ合金以及体心立方Ｆｅ－３％Ｓｉ－Ｂ合金中硼的扩散系数，得到了相应的扩散常数Ｄ＿０和扩散激活能Ｑ的值．实验表明：实际合金中硼的扩散速度与早期文献报道有较大差距，在体心立方结构的Ｆｅ－３％Ｓｉ－Ｂ合金中硼的扩散速度比面心立方结构的钢中快很多，γ－Ｆｅ中加入Ｎｉ可使扩散速度明显增加     

稀土对固体渗硼剂渗硼扩散激活能的影响

文章介绍一种新型固体渗硼剂，采用固体粉末法对T8钢进行渗硼试验，并分析了稀土元素对该固体渗硼剂渗硼扩散激活能的影响。结果表明，稀土能增大硼的扩散系数，降低硼的扩散激活能，具有显著的活化催渗作用。     

化学镀Ni┐P/Fe双层结构材料中氢的扩散

采用超高真空气相氢渗透技术在80～250℃温度范围内,测定了氢在化学镀非晶态Ni-P/Fe双层结构材料中的扩散系数,研究了化学镀Ni-P镀层及其在300℃下真空退火热处理1h后对氢在基材中扩散行为的影响。结果表明,在实验温度范围内,氢在化学镀Ni-P/Fe双层结构中的有效扩散系数D与温度T的关系遵循Arrhenius方程,300℃真空退火处理后,有效扩散系数基本不变。     

银铜镍钎料钎焊高氮不锈钢的分子动力学模拟

利用Lammps软件对AgCuNi钎料真空钎焊高氮不锈钢的相关二元体系（Fe-Cu和Fe-Ni）元素扩散过程进行分子动力学模拟。结果表明,Fe-Cu和Fe-Ni二元体系相互扩散现象明显,扩散层厚度随着扩散时间增加而增加。在Fe-Cu体系的扩散过程中只有原子相互扩散,但Fe-Ni体系的扩散过程中既有原子扩散又有中间相生成。在Fe-Cu二元体系中,Fe原子的均方位移和扩散系数均大于Cu原子,因此Fe原子的扩散能力大于Cu原子。在Fe-Ni二元体系中,Fe原子的均方位移和扩散系数都大于Ni原子,因此Fe原子的扩散能力也大于Ni原子。随着扩散温度升高,原子均方位移和扩散系数增大,扩散能力越强。     

盐浴共晶化渗硼工艺研究

通过盐浴共晶化渗硼原理对钢表面渗硼工艺进行优化,用金相显微镜、显微硬度仪对渗硼后组织及硬度进行观察和分析。结果表明,采用盐浴共晶化法渗硼可在较短的时间在钢表面形成较厚的Fe2B、γ-Fe共晶组织渗层。该工艺适合对中小型工件进行整体表面强化处理。     

PSR-1涂层合金组织稳定性探讨

加涂PSR-1(NiCrBSi系)的FNA涂层气阀在生产上使用已超过6000小时,PSR-1合金是一由Ni—Cr固溶体和高硬度的硼,碳化物质点组成的多相结构,具有很好的耐磨耐蚀性。本文着重研究了该涂层合金在内燃机的燃气腐蚀疲劳工作条件下的演变规律,经对使用前后的涂层气阀分析解剖表明:涂层与基体之间的互溶区由富Ni固溶体转变成富Fe固溶体,影响到涂层组织和成分变化。分析指出:Fe在涂层中的扩散是硼化铬转变成含铁硼化铬的诱导因素,Cr的重新分布同样受Fe扩散所控制,硼在钢中扩散未导致气阀机械性能恶化,分析认为:在气阀使用工况下,PSR-1涂层组织稳定性是满意的。     

304不锈钢硼化层的微观组织结构分析

以304不锈钢为基材,利用自制固体渗剂在不锈钢表面成功制备了硼化层,厚度可达50μm,结合强度为33.5MPa.利用X射线衍射仪和透射电镜对硼化层的相结构和微观组织结构进行分析,并利用电子探针对硼化层的截面形貌进行分析.结果表明,硼化层主要有FeB和Fe2B相组成,Fe2B晶粒细小,晶界平直;夹在Fe2B晶粒之间的齿间组织粗糙不平,是基体合金元素和B元素结合生成的硼化物,这些硼化物紧密的附着在Fe2B晶粒上.这些组织有利于提高硼化层与基体的结合强度.     

微波渗硼扩散行为的分析与研究

测定了T8钢微波扩散渗硼层的厚度δ与渗硼温度及时间的关系,求出了微波渗硼的扩散激活能Q、扩散常数D0和扩散系数D.与常规渗硼相比,微波渗硼的扩散激活能和常规条件下的基本在同一数量级,但扩散常数D0有很大提高,从而有效提高了微波场下渗硼的扩散系数D.利用MATLAB偏微分方程PDE工具箱,计算出微波渗硼过程中的硼的浓度分布和渗层厚度.与实测数据对比,计算出的渗层厚度与实测数据非常吻合,相对误差＜4.05%.