| 铁基渗硼强化粉末冶金材料的性能及渗层生长动力学研究 |
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| 引用本文： | 方慧敏,张光胜,夏莲森. 铁基渗硼强化粉末冶金材料的性能及渗层生长动力学研究[J]. 表面技术, 2020, 49(7): 338-345 |
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| 作者姓名： | 方慧敏 张光胜 夏莲森 |
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| 作者单位： | 1.安徽机电职业技术学院 机械工程学院，安徽 芜湖 241000；2.南京航空航天大学 机电学院，南京 210016;3.安徽工程大学 材料学院，安徽 芜湖 241006 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（51575269）；2017年安徽省高校自然科学研究重大项目及重点项目（KJ2017ZD50，KJ2017A756）；2019年度安徽高校优秀青年人才支持计划（gxyq2019186） |
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| 摘 要： | 目的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。方法采用固体渗硼工艺对铁基粉末冶金材料在1123、1223、1323 K温度下渗硼处理3、5、7、10 h,采用光学显微镜及扫描电镜(SEM)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,用摩擦磨损试验评估渗硼层的耐磨性,采用Rockwell-C粘附性试验评估渗硼层与基体的粘合强度质量。对渗层的生长动力学曲线进行拟合,得出渗层动力学曲线和厚度等值线图。结果试样的渗硼层厚度为35～183μm,1323 K条件下获得双相渗硼层(Fe2B+FeB),1123 K及1223 K条件下获得单相渗硼层Fe2B。试样在1223 K温度下渗硼处理5 h获得的渗硼层的耐磨性最佳,其粘合强度质量根据规范通过HF3等级认可。该试验中B元素的扩散激活能为164 kJ/mol。结论烧结温度和渗硼时间与渗层厚度关系密切,渗硼时间与渗层厚度的关系呈现出抛物线关系。厚度值的平方与渗硼时间符合阿瑞纽斯(Arrhenius)公式呈线性关系。渗硼层的显微硬度显著高于基体硬度,随时...
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| 关 键 词： | 铁基材料 粉末渗硼 扩散系数 扩散激活能 显微硬度 Rockwell-C附着力测试 |
| 收稿时间： | 2019-11-04 |
| 修稿时间： | 2020-07-20 |
Properties and Growth Kinetics of Boronized Layer of Boride Strengthened Fe-based Powder Metallurgy Material |
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| FANG Hui-min,ZHANG Guang-sheng,XIA Lian-sen. Properties and Growth Kinetics of Boronized Layer of Boride Strengthened Fe-based Powder Metallurgy Material[J]. Surface Technology, 2020, 49(7): 338-345 |
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| Authors: | FANG Hui-min ZHANG Guang-sheng XIA Lian-sen |
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| Affiliation: | 1.School of Mechanical Engineering, Anhui Technical College of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhu 241000, China; 2.School of Mechanical & Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China;3.School of Materials, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241006, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Fe-based materials powder boronizing diffusion coefficient diffusion activation energy microhardness Rockwell-C adhesion test |
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