激光处理对渗硼层脆性的影响

本文对渗硼层的脆性破坏形式及其影响因素进行了分析,并就改善渗硼层脆性的各种方法作了归纳和比较。 本文重点研究的是激光处理对渗硼层脆性的影响,得出如下结论: 1、激光处理是改善渗硼层脆性的有效手段,韧性提高11.5～49.3%,断裂强度增加17.3～33.1%,相对剥落脆性减少27.8～51.0%。 2、利用涡流探伤技术可准确可靠地测定渗硼层的开裂点,配合力学性能试验便能测算其韧性和断裂强度:利用磨削试验法可测定渗硼层的脆性剥落性能。 3、激光处理改善渗硼层脆性的基本原因是:获得了细化的硼化物晶粒和硬度较低的共晶组织,改变了表面残余应力的分布。     

单相渗硼层的形成及硼化层中的相变

单相渗硼层的性能,大大优于双相渗硼层,有关单相渗硼层的获得,我们已作过报导,本文主要是采用双相渗硼层的试样,经高温真空退火后(900℃,10~(-2)mmgH),使用X射线衍射分析,扫描电镜,电子探针等手段,研究渗硼层的形成及相的转变,得到如下的结果: (1)具有双相渗层的45~#钢和Gcr15钢试样,经900℃,10~(-2)mmHg4小时退火后,FeB区均减少,总的渗层有所增加。 (2)硼化物层中出现的一些黑色点块状,大部分是夹杂,有些是空洞。 (3)渗硼层的形成,除了在[5]中所指出的是一种成核成长过程外。我们还观察到单个硼化物针的精细结构,如照片5所示,结合X射线衍射分析,进一步提出了我们对硼化物层形成机理的看法。     

硼化物相德拜(特征)温度的测定

德拜温度与其中物理量的关系为: 此处I是o°K时的X射线衍射强度 I_p是T°K时的X射线衍射强度 本文利用高温X射线衍射,根据(1)(2)两式测定了FeB的德拜温度,测定结果为;900°——1100°K之间的平均值为2400°K。     

激光处理后的渗硼层组织

本文采用光学金相,透射电镜,扫描电镜,电子探针,能谱仪和X射线衍射等多种测试手段,结合Fe-B-C三元系相图,对激光处理后的渗硼层组织,从相的组成,相的形貌,显微硬度以及冲击断口诸方面作了综合分析,得到以下结论: 1、激光处理能使渗硼层产生很大变化,不但破坏了原取向排列,而且细化了原硼化物组织。 2、激光处理后渗硼层的典型组织,从表到里依次是Fe_2B或FeB Fe_2相,a—Fo Fe_2B Fe_3(C、B)共晶组织和先共晶相珠光体。 3、典型组织的形貌是:硼化物为树枝状和块状;共晶相呈椭圆状,内部为片层相间的精细结构;先共晶珠光体构成树枝晶。