稀土催渗碳氮硼共渗自磨刃割刀组织与性能研究

目的提高旋转式割草机割刀耐磨性能和切割锋锐性能,以实现刃具的长寿命作业和对作物的低损伤收获。方法采用固体稀土催渗碳氮硼共渗,对割刀后刀面及刀尖进行局部化学热处理,通过扫描电子显微镜、光学显微镜及显微硬度计对共渗层组织、微区成分及硬度分布进行检测,探讨割刀作业过程中形成自磨锐特性,并进行田间试验验证。结果割刀经850℃×4 h稀土催渗碳氮硼共渗后,后刀面及刀尖表面由硼化物层(厚度约50~70μm)和碳氮共渗层(厚度约750~1000μm)组成,刃口处经高频加热油淬后,外层硼化物由于共晶重熔使硬度有所增加。共渗割刀在厚度方向上实现了组织、成分和硬度的梯度均匀变化,碳氮共渗层对表面高硬硼化物支撑能力有较大提升。作业过程中,割刀后刀面及刃口处的表层硼化物硬度高、耐磨性好,不易剥落及崩刃,使用寿命长,刃口突出可始终保持锋锐的切割性能,从而形成了自磨锐特性,实现了对再生作物的低损伤切割。田间试验结果表明,与市售割刀相比,共渗割刀耐磨性较高,长时间作业后仍能保持锋锐的切割性能,有利于作物切口的愈合与再生。结论稀土催渗碳氮硼共渗的割刀,由于组织、成分、硬度的梯度均匀变化,在作业过程中形成自磨刃,实现了刃具的长寿命作业和对作物的低损伤收获。

45钢气体低温氮硼复合共渗研究

针对目前渗硼存在温度高、脆性大等一系列问题,对45钢进行气体低温氮硼共渗得到复合渗层,并对渗层进行金相组织观察、显微硬度测试,探讨了渗层的形成过程及渗剂中催渗剂尿素的作用。结果表明,通过合理的共渗工艺可以实现在软氮化的温度即540℃~660℃下强制渗硼,获得平均厚度为100μm较为平整的复合渗层,该渗层具有较高的硬度,最高可达995.6HV。

20CrMnTi钢压辊深层稀土硼碳氮共渗

对20CrMnTi钢深层稀土硼碳氮共渗工艺进行了研究,并对其共渗层的组织、硬度及耐磨性和耐腐蚀性能进行了测试与分析。结果表明,与碳氮共渗工艺相比,深层稀土硼碳氮共渗层的硬度、耐磨性和耐蚀性明显提高。将其应用于20CrMnTi钢粮机压辊,模具寿命提高了40%,取得了较好的经济效益。

槽电压对纯铁表面液相等离子体电解硼碳氮三元共渗层摩擦磨损性能的影响

利用液相等离子体电解渗技术分别在340,360V和380V槽电压下对纯铁进行硼碳氮三元共渗(PEB/C/N)表面处理。分析纯铁表面PEB/C/N共渗层的形貌、成分、相组成和显微硬度分布。采用球-盘摩擦磨损仪评估槽电压对渗层摩擦磨损性能的影响,并分析渗层与ZrO_2球对磨时磨损机理。纯铁表面的PEB/C/N三元共渗层厚度随着放电电压升高而增大,最高硬度也相应增加。380V处理1h后硼碳氮三元共渗层中渗硼层和过渡层厚度分别达到26μm和34μm,渗层最高硬度可以达到2318HV。硼碳氮三元共渗层的磨损率仅为纯铁基体的1/10。硼碳氮共渗处理大幅度降低纯铁的摩擦因数和磨损率,但不同槽电压下制备的PEB/C/N共渗层的摩擦因数和磨损率变化较小。

固体硼氮共渗提高渗层的耐蚀性和抗高温氧化性能

用尿素为供氮剂进行固体硼氮共渗，研究了硼氮共渗层的耐蚀和抗高温氧化性能，并与渗硼层作了比较。结果表明，因先期渗入的氮原子在渗硼温度所起的有益作用，致使硼氮共渗层的耐蚀和抗高温氧化性能均优于渗硼层。

稀土对低温固体硼碳氮共渗作用的研究

采用X射线衍射仪 ,恒电位仪 ,摩擦磨损试验机等设备 ,研究了低温硼碳氮稀土 (B C N RE)共渗工艺及共渗层的组织性能 ,并与硼碳氮 (B C N)共渗工艺及组织性能进行了比较。在适当范围内 ,稀土具有明显的催渗作用 ;与B C N共渗相比 ,B C N RE共渗层的耐磨性和耐蚀性明显提高。对稀土元素的作用机制作了初步的探讨。

固体硼氮共渗技术在模具中的应用

详细介绍了固体硼氮共渗的渗剂、工艺参数、渗后的组织与性能、硼氮共渗的机理及其在模具上的应用。通过固体硼氮共渗使模具表面获得了可靠稳定的硼氮渗层,渗层由硼化物层和过渡层组成,具有高的硬度、耐磨性、良好的耐蚀性。硼氮共渗技术应用在模具上可使模具的寿命大幅度提高。

钢在A_1相变点之下的稀土硼氮共渗

研究了钢在Ａ１相变点以下温度进行固体稀土硼氮共渗的工艺方法、渗剂的成分；分析和测试了共渗层的组织结构、渗层深度及表面硬度；对比了渗层耐磨性和抗蚀性。结果表明，低温稀土硼氮共渗可使钢件获得实用的硬化层，这种渗层具有根高的磺度、耐磨性及抗蚀性。

稀土氮碳硼共渗工艺的研究

在以往试验研究的基础上，设计并研究了稀土氮碳硼共渗新工艺．试验发现，应用６５０℃×３ｈ冷至 ５７０℃×３ ｈ的稀土氮碳硼共渗工艺处理后的 ４５钢表面，其最高硬度可达 １０５０ Ｈｖ，最大层深可达 ０．４０ ｍｍ，耐磨性、耐蚀性获得了明显提高，电子探针检测证实，稀土元素深入了钢的表面，起到了明显的摧渗、改性作用．

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。

H13钢热挤压模具自保护膏剂稀土硼碳氮共渗的应用研究

H13钢自保护膏剂稀土硼碳氮共渗的工艺研究以及H13钢热挤压模具的工业应用试验研究解决了固体硼碳氮共渗需要装箱密封、渗剂使用量大、渗剂难以清理干净以及影响淬火组织、硬度均匀性等问题,模具热处理成本下降40%.

硼氮共渗技术的应用

研究了固体硼氮共渗技术的渗剂、工艺参数、共渗后的组织与性能及其在模具上的应用。通过固体硼氮共渗使模具表面获得了可靠稳定的硼氮共渗层,渗层由硼化物层(Fe2B、FeB)和过渡层组成,渗后可获得高硬度的硼化物层,渗层具有高的耐磨性、良好的耐热、耐蚀性。硼氮共渗技术应用在模具的制造上,可使模具的使用寿命大幅度提高。

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。

硼氮共渗提高5CrMnMo钢热锻模使用寿命的研究

通过对 5CrMnMo钢试样进行硼氮共渗热处理工艺试验研究 ,确定了提高 5CrMnMo钢制热锻模使用寿命的硼氮共渗处理工艺 ,并与渗硼层相比较 ,结果表明 ,其共渗层具有更优良的耐磨性和耐高温氧化性。与等温处理相比 ,共渗后经等温处理的热锻模使用寿命可提高

稀土硼碳氮共渗层的抗氧化性与耐蚀性分析

对45钢、20CrMnTi钢、3Cr2W8V钢稀土硼碳氮共渗层的抗氧化性、耐腐蚀性进行了测试分析。试验结果表明,稀土硼碳氮共渗层对基体氧化和腐蚀具有很好的保护作用,尤其是共渗后的20CrMnTi钢的抗氧化性和3Cr2W8V钢的耐腐蚀性分别提高33.3%、33.1%,为该工艺的推广应用提供了参考。

锤片固体硼氮碳共渗的试验与研究

此文对锤片的固体硼氮碳共渗进行了试验研究，研究结果表明：固体硼氮碳共渗锤片寿命是渗硼锤片的１．４１倍，亦高于渗碳锤片的寿命，可显著提高锤片的使用寿命。

稀土对45钢固体硼氮共渗过程的影响

研究了稀土对４５钢固体硼氮共渗工艺、渗层成分、组织、耐磨性及断口形貌的影响。试验结果表明，稀土的加入使渗速增大，渗层中Ｂ，Ｎ含量特别是Ｎ的含量增加，硼化物针齿变得细密、直长；且ＦｅＢ的相对含量减少，Ｆｅ２Ｂ相增加，渗层耐磨性提高，同时稀土增加了过渡区厚度，减少裂纹源。生产应用证明，稀土硼氮共渗可使烟机配件的使用寿命大幅提高。

自保护膏剂硼氮共渗中粘结问题的分析

采用正交试验设计方法研制自保护硼氮共渗膏剂的最佳配比，分析了各组元对粘结现象的影响。利用热力学第二定律，判断各反应进行的方向，用ｘ－ｒａｙ衍射仪对粘结部分进行物象分析。结果表明，在自保护膏剂硼氮共渗过程中产生粘结是由于自保护壳体不够完整。

固体硼氮共渗的研究及其在模具中的应用

研究了固体硼氮共渗技术的渗剂、工艺参数、共渗后的组织与性能及其在模具上的应用.固体硼氮共渗剂由供硼剂、供氮剂、活化剂、填充剂组成,工艺简单,便于实施,是一种可获得渗层性能好的化学热处理方法.通过固体硼氮共渗使模具表面获得了可靠稳定的硼氮共渗层,渗层由硼化物层(Fe2B、FeB)和过渡层组成,渗后可获得高硬度的硼化物层,渗层具有高的耐磨性、良好的耐热、耐蚀性.硼氮共渗技术应用在模具的制造上可使模具的使用寿命大幅度提高.

奥氏体不锈钢硼氮共渗渗层组织结构的研究

研究了奥氏体不锈钢硼氮共渗渗层及过渡区组织结构,并对共渗机理进行了探讨。结果表明,渗硼层硼化物为(FeM)B和(FeM)_2B,渗层平坦无齿状插入。硼的渗入使奥氏体不锈钢γ相区的A_1线和A_3线上升到室温以上,在硼的固溶区形成α相。硼化层中的黑色密集带是α相与细密的硼化物共存时易于腐蚀的结果。