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目的进一步拓宽低温B-Cr-Re共渗技术的应用。方法采用喷丸技术对20钢表面进行预处理,处理的时间分别为0.5、1.0、1.5 h,然后进行低温B-Cr-Re固体共渗及其力学性能研究,共渗温度为600℃和650℃,保温时间6 h。利用高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等,对预处理后基体表层结构和B-Cr-Re低温扩散层组织结构及力学性能进行表征。结果经喷丸处理后,基体表层发生严重塑性变形,晶粒发生破碎并逐渐细化,获得平均晶粒尺寸分别为50、58、65nm的纳米结构层,晶界明显增多。预处理时间越长,基体表层变形程度越严重,获得的纳米结构越明显;同时由于原子排列发生错排,阻碍了基体表层位错等缺陷的运动,故在基体表层观察到高密度位错等结构缺陷。经喷丸处理后,600℃下处理不同时间的B-Cr-Re低温共渗层组织连续、均匀,存在孔洞,平均深度约为7、8、7μm,650℃下处理不同时间的B-Cr-Re低温共渗层组织连续、均匀、致密,平均深度约为21、24、22μm,力学性能良好。结论喷丸处理后,基体表层存在较多的晶界和高密度位错,为后续B-Cr-Re的低温共渗提供了更多结构和能量支持,降低了B原子的扩散激活能,提高了B原子的扩散速度。这项工作为低温B-Cr-Re共渗技术的应用拓宽了领域。 相似文献
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目的进一步提高碳钢表面低温B-Cr-Re固体渗硼层的质量。方法采用快速多重旋转碾压法(Fast multiple rotation rolling,FMRR)对碳钢表面进行预处理,然后进行低温B-Cr-Re固体共渗研究。利用透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等测量仪器对基体表层组织结构、显微硬度和渗硼层组织结构进行了表征。结果经FMRR处理后,基体表层发生严重塑性变形,沿着垂直于基体表面由表及里的方向,变形程度逐渐变小,总变形层厚度约为30μm,变形方向呈方向一致的流线结构;部分晶粒发生破碎现象,晶粒逐渐细化,出现约为30nm的纳米结构层,同时观察到基体表层存在非晶、孪晶、高密度位错等结构缺陷。经FMRR处理后,只有?-Fe相的X射线衍射峰变宽,但未发现新相产生。结论经FMRR处理后,基体表层显微硬度明显提高,基体表面得到明显强化。FMRR方法提高了基体表面低温B-Cr-Re共渗速度,低温渗硼层的平均厚度约为30μm,约为未处理低温渗硼层厚度的1.7倍,低温渗硼层质量也明显得到改善。 相似文献
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目的 提高碳钢表面B原子低温扩散行为,拓宽低温B–Cr–Re三元共渗技术的应用范围。方法 以退火态45钢为基体,表面经合金钢砂喷丸处理后进行B–Cr–Re低温共渗,获得一定深度的共渗层,喷丸处理时间分别为0.5、1.0、1.5 h,在580 ℃下保温6 h。利用透射电子显微镜(TEM)、热场发射扫描电子显微镜(TFESEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等检测仪器,分别研究经喷丸处理后基体表层的微观组织结构、B–Cr–Re共渗层的组织结构及力学性能。结果 实验结果表明,经喷丸处理后45钢基体表层组织处于塑性不稳定状态,表层产生了位错、非晶区和孪晶等结构缺陷,表层获得了纳米结构层;随着喷丸处理时间的延长,基体表层晶粒逐渐破碎细化,平均晶粒尺寸分别为180、70、20 nm;对喷丸处理后的基体进行低温共渗,在其表层获得了均匀、连续、致密的B–Cr–Re共渗层,且呈树枝状,平均深度分别为20、22、23 µm,较未喷丸处理基体表层获得的共渗层平均深度(13 µm)提高了约54%、69%、77%;B–Cr–Re共渗层结构为FeB相和Fe2B相,以Fe2B相为主,共渗层的力学性能良好,显微硬度为875HV~2 042HV。结论 碳钢经喷丸处理后,表层晶粒细化,晶界位错明显增多。晶界位错等对后续原子的扩散起着快速通道的作用,提供能量,提高B原子扩散速度,降低B–Cr–Re共渗温度。这种表面处理技术为碳钢表面的强化提供了更好的方法。 相似文献
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采用宏观检验、化学成分分析和金相检验等方法对供热管道开裂的原因进行了分析。结果表明:由于供热管道的热处理工艺选择不当,导致沿铁素体晶界析出大量成网状和链状分布的三次渗碳体,大大降低了供热管道的塑性和韧性,致使供热管道在使用过程中开裂。最后提出了改进措施。 相似文献
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