FeB和Fe_2B价电子结构与钢表面渗硼层硬化本质

依据EET理论,计算了FeB和Fe_2B价电子结构并分析了它们与钢渗硼层硬化的关系。研究发现:渗硼表面改性后,钢表面硬度和耐磨性提高的根本原因在于FeB和Fe_2B最强键的键合力远大于基体α-Fe最强键的键合力;FeB的硬度比Fe_2B大的微观本质在于FeB相最强键的键合力、主键络连接键的键合力和共价电子密度分别比Fe_2B的大27.12%、4.8%和3.66%;FeB相比Fe_2B脆性大的微观本质在于FeB共价键空间分布更不均匀,FeB相主键络具有较强的共价性,而Fe_2B相主键络具有较强的金属性;由于FeB相成键能力仅比Fe_2B的成键能力大0.85%,因此优先形成的Fe_2B相极易转变为FeB相,使得钢表面渗硼层的脆性增强。

Fe_2B-Mo_2FeB_2基金属陶瓷的显微组织与性能

采用XRD、SEM及EPMA等方法研究Fe2B-Mo2FeB2基系列金属陶瓷的显微组织与性能。结果表明:Fe2B-Mo2FeB2基系列金属陶瓷的相组成均为Fe2B相、Mo2FeB2相、Fe3B相及少量Fe基黏结相,C及Mo原子分别部分置换Fe3B相中的B及Fe原子是该相能稳定存在于室温的重要原因。随着Mo含量的增加,金属陶瓷的硬度略有提高,抗弯强度由371 MPa增至833 MPa,提高452 MPa,增幅达到121.8%;金属陶瓷中长棒状Mo2FeB2相与Fe3B相复合组织含量增加的同时,Fe2B相含量减少是金属陶瓷获得优异性能的原因。

B4C制备Mo2FeB2金属陶瓷烧结过程中的相变及微观组织的演变过程

以B C为硼源,以及MoFe粉和Fe粉为基础原料,采用真空液相烧结工艺制备三元硼化物金属陶瓷。研究了4 Mo FeB三元硼化物烧结过程中相变和微观组织的变化及力。结果表明:使用该种方法制备Mo FeB基三元硼化物金属陶2222瓷,随着烧结温度的升高,晶粒形貌由近球形转变为方形,晶粒组织先聚集后分散,晶粒尺寸逐渐增大。在烧结温度为1350℃试样的综合性能最佳,其硬度可达HRC70.1。

交流电场对Q215钢800℃粉末法渗硼硼化物层生长的影响

与传统粉末法渗硼对比,研究交流电场对800℃不同渗剂条件下Q215钢渗硼层中FeB与Fe2B相生长的影响。结果表明:常规渗硼在渗剂硼铁含量低于3%、渗层未形成FeB时,增加硼铁可显著促进渗硼层生长;然后进一步增加硼铁含量,渗层出现FeB,但对渗层厚度影响不大。交流电场显著促进渗硼层生长,随硼铁含量的增加,渗层厚度先增后减。硼铁高于10%后,渗层才出现FeB。施加交流电场改善内扩散,可影响Fe2B、FeB生长和转化。

富铁硼化物Fe_2B的电子理论研究

Fe2B同FeB一样,其成键类型和机理一直是国内外各领域科学研究者非常感兴趣而又有很大争议的问题。本文在对FeB的电子理论研究的基础上,对Fe2B又进行了同样的研究,并以Fe2B的价电子结构为基础,给出了用电子理论分析得到的Fe2B熔点的计算结果。

高碳钢渗硼层硼化物价电子层次分析

本文应用"固体与分子经验电子理论"从价电子层次分析了渗硼层硼化物Fe B、Fe_2B的结构特征,并使用BLD(键距差法)计算了FeB、Fe_2B的n′α及E′α值,经过分析解释了FeB及Fe_2B的脆性原因,以及渗硼过程中组织形成Fe_2B和FeB的电子层次机理。

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。

Mo含量对铁硼基合金烧结性能的影响

主要研究了Mo的含量对Fe-7B-Mo合金烧结性能的影响.实验结果表明:硼铁中加入Mo元素,使硼铁试样的烧结密度和硬度提高;Mo含量越多,密度和硬度越高,生成组织中脆性相Fe2B越少,细小的Mo2FeB2相越多,相应材料的强韧性越好,耐熔融锌腐蚀性越强.

渗硼技术的研究应用发展

回顾了渗硼技术的历史 ,对渗硼技术的理论和实践作了较全面的介绍。研究了固体渗硼技术的实用性新工艺及钢铁渗硼后的组织与性能 ,获得了可靠稳定的固体渗硼技术并将该技术成功地应用于冷、热作模具 ,不锈钢、耐热钢制石油化工机械 ,并批量用于出口德国的纺织机械用的导板上 ,获得了良好的社会效益和经济效益 。