复合渗硼的现状及展望

综述了近年来复合渗硼工艺的现状 ,论述了在不同温度下复合渗硼的组织结构及性能 ,介绍了等离子复合渗硼和激光复合渗硼 ,对中温复合渗硼进行了分析 ,重点介绍了低温渗硼。

钢复合渗硼层的组织结构及显微硬度

分析并系统研究了合金元素对复合渗硼层宏观组织、相成分及显微硬度的影响。结果表明，合金元素使ＦｅＢ相图上的共晶点移动，从而改变复合渗硼层中高硬度硼化物和低硬度共晶体的相对含量。

A3钢表面浸镀扩散渗铝复合渗硼研究初探

对A3钢表面热浸镀扩散渗铝复合渗硼进行了初步的探讨。通过光学显微镜和扫描电镜对渗层组织进行了观察。试验表明 :A3钢表面浸镀扩散渗铝复合渗硼工艺可行 ,渗层与基体形成了连续的扩散层 ,并且具有良好的硬度梯度。

碳钢浸镀扩散渗铝复合渗硼及其表面性能研究

对Q235、45、GCr15钢在720℃±5℃的条件下进行了热浸渗铝,分别扩散1h、2.5h和5h后再进行950℃×6h高温渗硼。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线等手段研究了Q235、45钢的热浸渗铝和热浸渗铝复合渗硼层的组织结构。探讨了热浸扩散渗铝复合渗硼中的硼化物的形成机理及硼的迁移机制。采用高温氧化试验和耐热腐蚀试验考察了这两种渗层在高温下的氧化机制,并比较了它们的耐高温氧化性能和耐热腐蚀性能,以及它们在干摩擦条件下的耐磨性。试验结果表明,热浸渗铝经扩散处理后,渗层明显,渗层组织由表及里出现了η相(Fe2Al5)、β1相(Fe3Al)和α相固溶体等组织。热浸渗铝复合渗硼所形成渗层具有与单一渗硼相类似的齿状形态。X射线衍射分析表明,渗层主要由Fe2B、Fe2AlB2及Fe2Al5组成。Q235钢热浸镀铝复合渗硼处理在950℃高温下不具有明显的抗氧化的作用。而热浸渗铝的Q235钢950℃氧化后仍然为扩散处理后的灰色外观。而650℃循环氧化中,这两种渗层的抗氧化能力相当。800℃熔盐腐蚀试验中热浸渗铝与热浸渗铝复合渗硼处理均具有较高的耐蚀胜,比未经处理的试样高10倍左右。在干摩擦条件下,热浸渗铝复合渗硼试样比渗铝扩散处理具有更高的耐磨性。

Q235钢热浸渗铝复合渗硼层耐磨性的研究

用MM2型磨损试验机,在实验室条件下,对热浸渗铝和热渗铝复合渗硼试样进行了耐磨性的对比试验,并采用扫描电镜对磨损后的形貌进行观察分析。结果表明,在干摩擦条件下,热浸渗铝复合渗硼较单独热浸渗铝具有更好的耐磨性能。热浸渗铝的磨损机制以粘着磨损为主;而热浸渗铝复合渗硼以磨粒磨损为主要机制,同时伴有粘着磨损。

截齿40CrNiMo钢碳硼复合渗的耐磨性研究

针对采煤机截齿磨损失效的问题,对采煤机截齿进行碳硼复合渗的化学热处理,利用XRD、扫描电镜进行渗层分析,并与标准试样和渗碳试样耐磨性进行对比试验。研究结果表明,碳硼复合渗的40CrNiMo钢渗硼层中物相为Fe2B;扫描电镜下测得渗层的厚度为123.56μm;碳硼复合渗的40CrNiMo钢的耐磨性是标准试样的2.17倍。

氮在硼氮复合渗中的作用

分析并试验研究了氮对渗硼层深度、显微硬度、相结构的影响。结果表明 ,当氮的加入量为质量分数 2 %时 ,氮的渗入对后续渗硼过程有阻碍作用 ,而当添加量为 5 %时 ,氮对渗硼有催渗作用。此外 ,氮的渗入有利于强化过渡区 ,从而使硬度梯度变缓 ,有利于得到单一的Fe2 B相。

氮硼复合渗渗层的形成过程分析

对比研究了单渗硼和氮硼复合渗对渗层的组织结构及硬度的影响,测定了两种渗层生长的动力学曲线,预先渗氮后,由于氮原子优先占据了表层晶界、缺陷等形核的有利位置,使随后渗硼时硼化物的形核机率减少,氮原子的存在还阻碍了硼原子扩散,故在相同保温时间内,复合渗比单一渗渗层较薄,但两种渗层形成的动力学曲线形状相似,都存在两个阶段。第一阶段渗层厚度(x)与保温时间(t)的关系符合抛物线规律:x=k t^(1/2)。第二阶段此关系偏离抛物线而近似呈直线上升:x=A+B^t。结合 TEM 观察,对动力学过程进行了分析。

20钢碳硼复合渗及其应用

研究了２０ 钢的碳硼复合渗渗层组织及耐磨性能。结果表明，复合渗可得到较强支撑作用的过渡层，从而使渗硼层耐磨性提高。

硼氮碳复合渗提高注射模寿命的研究

采用硼氮碳复合渗工艺对注射模表面进行强化。结果表明，该工艺完全适用于注射模的表面强化，模具寿命提高一倍以上，具有显著的经济效益。

碳硼复合渗研究及其应用

本文研究了２０ 钢和４５ 钢的碳硼复合渗渗层组织及耐磨性能。结果表明：复合渗可得到较强支撑作用的过渡层，从而使渗硼层耐磨性提高。

硼氮碳复合渗提高精密模具寿命的研究

本文分析了几种精密模具的服役条件和失效形式,研究了硼氮碳复合渗处理模具的变形规律,采用硼氮碳复合渗工艺对几种精密模具表面进行强化应用。结果表明:模具变形可以很好地控制,模具寿命显著提高。

采用硼氮复合渗提高阀芯耐蚀性能

硼氮复合渗具有渗速快、渗层深、渗层性能好、渗剂价格低廉、表面光洁等优点。因先期渗入的氮原子所起的有益作用 ,能有效地改善表层Fe2 B相的致密度 ,并在表层形成致密的碳氮化合物 ,增加硼化物的深度 ,从而提高了渗层的耐磨性、耐蚀性和抗热疲劳性能。 4 5钢经硼氮共渗可代替不锈钢制造盐酸阀芯 ,长期使用无明显腐蚀 ,现场应用效果显著。

碳氮共渗-深层稀土硼碳氮共渗复合处理

探讨了碳氮共渗与深层稀土硼碳氮共渗复合处理工艺。结果表明:复合处理在工艺上是可行的;复合处理试样的截面组织由表层稀土硼碳氮共渗层、中间碳氮共渗层及内部基体组织三部分组成;相当于在高硬度表层与较软基体中间插入一层中等硬度的过渡层,减小了硬度梯度,有效避免工件在工作过程中高硬度表层的剥落。

氮在硼氮复合渗中的作用机理

分析研究试验了氮对渗硼层深度、显微硬度、相结构的影响。结果表明 ,当氮的加入量为 1 5wt %时 ,氮的渗入对后续渗硼过程有阻碍作用 ,而当添加量为 5wt %时 ,氮对渗硼有催渗作用 ;另外 ,氮的渗入有利于强化过渡区 ,从而使硬度梯度变缓 ,有利于得到单一的Fe2

碳硼复合渗及在锤片上的应用

本文研究了20钢的碳硼复合渗渗层组织及耐磨性能。结果表明:复合渗可得到较强支撑作用的过渡层,从而使渗硼层耐磨性提高。复合渗工艺在饲料粉碎机锤片上试用效果良好。

采用硼氮复合渗 提高阀芯耐蚀性能

化工业生产盐酸用的氯气阀芯一般采用价格昂贵的不锈钢制造，不仅其价格高，而且使用期短。在本文中，大陆长沙航空职责技术学院机电工程系刘劲松介绍了采用45钢经硼氮复合渗表面处理，以代替不锈钢制造盐酸阀芯，长期使用无明显腐蚀，应用效果显著。

42CrMo4钢硼氮离子复合渗与离子渗氮对比研究

目的为了进一步提高42CrMo4钢离子渗氮层的硬度,研发硼氮离子复合渗创新技术,并与离子渗氮层特性进行对比研究。方法在520℃、6 h的相同工艺条件下,对42CrMo4钢分别进行硼氮离子复合渗和离子渗氮处理。利用光学显微镜、XRD、显微硬度计、摩擦磨损测试机和电化学工作站对截面显微组织、物相、截面硬度、耐磨性和耐蚀性进行测试和分析。结果硼氮离子复合渗可显著提高渗氮效率,在520℃、6 h工艺条件下,化合物层厚度由18.78μm增加到29.44μm,有效硬化层厚度由265μm增加到355μm。同时,硼氮离子复合渗后在渗层形成了硼铁化合物FeB和Fe_(2)B,显著提高了渗层的硬度和耐磨性;表面硬度由750HV0.05提高至1002HV0.05,耐磨性和耐蚀性明显提高,磨损率由3.06 mg/cm^(2)下降到1.02 mg/cm^(2);自腐蚀电位由–648.89 mV提高至–494.32 mV。结论与离子渗氮相比,硼氮离子复合渗具有显著优势,不仅可以提高离子渗效率,还可显著提升渗层性能,包括渗层硬度、耐磨性和耐蚀性。

硼氮碳复合渗在电池预弯块上的应用

本文分析了电池铁壳预弯块的失效原因,探讨了硼氮碳复合渗处理工艺在预弯块上的应用,结果表明,该工艺可显著提高预弯块的使用寿命(9倍以上)。