固体粉末法硼铬共渗研究初步

本文初步研究了固体粉末法硼铬共渗技术,并得出:用固体粉末法可实现硼铬共渗;共渗层中除有硼化铁Fe_2B或(Fe,Cr)_2B)以及固溶体外,碳化铬(Cr,Fe)_7C_3也可以成相;并得到了两层化合物组成的结构,其中(Cr,Fe)_7C_3为连续层.     

碳钢模具镍-硼共渗层组织结构研究

本文运用金相、扫描电镜波谱仪以及X射线衍射技术和残余应力测试研究分析了碳钢的镍-硼共渗层组织结构、形成机理及性能特点。结果表明:碳钢镍-硼共渗层主要存在(Fe、Ni)B、(Fe、Ni)_2B等齿针状化合物和存在于这些硼化物齿间的γ-(Fe、Ni)固溶体。指出镍的硼化物和齿间固溶体有利于克服单渗硼存在的不足,镍-硼共渗是一种较理想的表面处理技术。     

热处理对Fe-Mo-Cr-B堆焊合金组织的影响

以Mo、B、Cr、Ni、C及Fe粉末为药芯,低碳冷轧H08A钢为外皮,采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备FeMo-Cr-B堆焊合金,并分别对堆焊试样进行淬火与退火处理。结合光学显微镜、SEM、EDS、XRD及硬度测试等手段,研究热处理前后堆焊层组织、物相、成分及硬度变化。结果表明,Fe-Mo-Cr-B堆焊合金组织由α-Fe、Mo2FeB2、(Fe,Cr)2B及少量(Fe,Cr)_(23)(B,C)_6组成;堆焊试样在经950℃保温30min淬火或退火处理后,网状硼化物共晶组织消失,其物相组成为α-Fe和颗粒Mo2FeB2,且退火试样中Mo2FeB2数量较多;热处理后试样堆焊层硬度分布较为均匀,硬度显著提高,且其与基体结合界面过渡层的厚度增加。     

20Cr钢渗硼后感应加热复合处理

20Cr钢固体渗硼后,再经高频感应加热10s,20s,30s,40s,研究了经过不同时间加热后渗硼层深度的变化及物相变化。试验结果表明,随感应加热时间的增加,硼化物层深深度增加,渗层中的FeB相逐渐变成Fe2B相,加热时间达到30s时已几乎全部变为Fe2B。     

硼碳共渗剂中木炭作用的研究

本文研究了以渗硼为基的固体硼碳共渗处理。结果证明,木炭对渗硼有一定的催化作用。当共渗剂中的木炭和硼铁含量控制适当时,可获得性能较好的Fe_2B单相渗层;而且渗层增厚,过渡区增加,使硬度梯度减缓,硼化物层的脆性降低。此外,共渗剂的生产成本下降,提高了经济效益。     

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。     

渗硼对球墨铸铁组织和耐磨性能的影响

为了提高球墨铸铁件的使用性能和使用寿命,对球墨铸铁进行了固体渗硼处理实验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了渗硼层的厚度和渗硼层的组织,并测定了渗硼层的显微硬度,研究了渗硼对球墨铸铁耐磨性的影响。结果表明：球墨铸铁经渗硼处理后,其渗硼层由Fe2B单相组成,渗硼层呈齿状嵌入基体中。渗硼层的厚度随时间延长而增加。球墨铸铁经渗硼处理可获得较高的表面硬度,可达6.49 GPa。渗硼处理能明显改善球墨铸铁的耐磨性,是球墨铸铁的相对耐磨性的2.45倍。     

硼锆共渗层在磨粒和冲击疲劳磨损时的磨损行为(英文)

本文研究了5CrMnMo钢的硼锆共渗层与渗硼层在磨粒和冲击疲劳磨损试验时的磨损行为。结果表明,在磨粒和冲击疲劳磨损条件下,共渗层的耐磨性比渗硼层的优越,其因在于共渗层脆性比渗硼层的低。共渗与渗硼后经等温淬火的试样比不经等温淬火的试样,其冲击疲劳下的耐磨性得到明显地改善,可认为是残余应力降低与过渡区强化的结果。本试验中的磨损机制,磨粒磨损是塑性变形与犁削机制,冲击疲劳磨损则是冲击疲劳、滑动与磨粒磨损的复合机制。     

Cr12钢表面渗硼层的摩擦磨损性能研究

为获得渗硼工艺参数对Cr12钢表面摩擦磨损性能的影响规律,采用浆料包渗法在Cr12钢表面制备渗硼层,对试样获得的渗硼层进行组织结构观察和摩擦磨损性能测试,研究供硼剂含量、渗硼温度及保温时间对渗硼层摩擦磨损性能的影响,并对试验结果进行分析讨论,结果表明:随着硼剂含量、渗硼时间和渗硼温度的增加,摩擦系数增大,耐磨性提高.     

渗硼层过渡区组织的研究

研究了纯铁、碳钢及低合金钢的渗硼层与基休之间形成的过渡区的组织和性能。低、中碳钢渗硼层过渡区的晶粒异常粗大，而纯铁及高碳钢的渗硼层过渡区组织无异常粗大现象。中碳钢的过渡区在紧靠硼化物层的窄小区域内有富碳现象，但整个过渡区并不富碳。渗硼过渡区的异常粗大组织主要是由于过渡区中的硼与ＡｌＮ作用后形成ＢＮ，使ＡｌＮ的阻碍奥氏体晶粒长大作用减弱而造成的。高碳钢渗硼层前沿的羽毛状组织中包含有 Ｆｅｓ（Ｃ．Ｂ）及 ＦｅＢ这两个相。     

DLC多层膜对9Cr18微动磨损性能的影响

采用等离子体源离子注入（PSII）技术在9Cr18不锈钢基体上制备类金刚石碳膜（DLC）多层膜，比较了该多层膜与N注入层对基体微动磨损性能的影响，结果表明，注入N后，改性层内形成了CrN,Cr2N和Fe3N等氮化物相；PSII技术能够提高9Cr18不锈钢的抗微动磨损性能，实验所制备的DLC多层膜比N注入层具有更好的抗微动磨损性，这与最外层LDC膜的高硬度和低摩擦系数有关。     

Fabrication of wear-resistant layers with lamellar eutectic structure by laser surface alloying using the <Emphasis Type="Italic">in situ</Emphasis> reaction between Cr and B<Subscript>4</Subscript>C

To improve the wear resistance of Cr5 steel, wear-resistant layers with lamellar eutectic microstructure were fabricated by laser surface alloying (LSA), which is dependent on the in situ reaction between Cr and B₄C. Our results indicated that the hypoeutectic structures of the LSA layers were divided into interdendritic eutectic structures and dendrites. The area fraction of the eutectic structures increased with increasing laser scanning speed, which improved the hardness and wear resistance of the LSA layers. The average hardness of the LSA layer prepared at a scanning speed of 8 mm/s was HV_0.2 883.9, which was 1.8 times greater than that of the traditional quenched layer (approximately HV 480). After sliding for 659.4 m, the specimen prepared at a scanning speed of 8 mm/s exhibited a volume loss of 0.0323 mm3, which was only 29.5% of the volume loss of the traditional quenched specimen.     

预变形对碳钢渗硼组织的影响

低碳钢（０． ２０％ Ｃ）渗硼后获得由 ＦｅＢ层和 Ｆｅ２Ｂ层组成的硼化物层；高碳钢（１．０％ Ｃ）渗硼后则获得几乎由单－ Ｆｅ２Ｂ层组成的硼化物层．而中碳钢（０． ４５％ Ｃ）的硼化物层则由若干个 ＦｅＢ层和Ｆｅ２Ｂ层组成的亚层所构成．预变形可使低、中碳钢的硼化物层减薄，尤其当预变形量较小（２０％）或较大（６０％）时；而对于高碳钢，预变形则使其增厚，特别在中等变形量（４０％）时．     

注氢诱发ODS铁素体钢中第二相分解

采用室温离子注入和低压电镜原位观察的方法,研究了注氢对国产ODS铁素体钢微观结构的影响.结果表明:原始未注氢ODS铁素体钢中存在有一定数量的(Fe,Cr)2O3,室温注氢后,(Fe,Cr)2O3无明显改变;但将其加热至450℃,(Fe,Cr)2O3即开始分解;到550℃时,部分(Fe,Cr)2O3消失,残余(Fe,Cr)2O3的成分也发生了改变.与此相反,原始未注氢ODS铁素体钢的微观结构在加热过程中却没有明显改变,(Fe,Cr)2O3并不分解.     

Wear and corrosion resistance of laser-cladded Fe-based composite coatings on AISI 4130 steel

The wear and corrosion resistance of Fe_72.2Cr_16.8Ni_7.3Mo_1.6Mn_0.7C_0.2Si_1.2 and Fe_77.3Cr_15.8Ni_3.9Mo_1.1Mn_0.5C_0.2Si_1.2 coatings laser-cladded on AISI 4130 steel were studied. The coatings possess excellent wear and corrosion resistance despite the absence of expensive yttrium, tungsten, and cobalt and very little molybdenum. The microstructure mainly consists of dendrites and eutectic phases, such as duplex (γ+α)-Fe and the Fe–Cr (Ni) solid solution, confirmed via energy dispersive spectrometry and X-ray diffraction. The cladded Fe-based coatings have lower coefficients of friction, and narrower and shallower wear tracks than the substrate without the cladding, and the main wear mechanism is mild abrasive wear. Electrochemical test results suggest that the soft Fe_72.2Cr_16.8Ni_7.3Mo_1.6Mn_0.7C_0.2Si_1.2 coating with high Cr and Ni concentrations has high passivation resistance, low corrosion current, and positive corrosion potential, providing a better protective barrier layer to the AISI 4130 steel against corrosion.     

堆焊Mo-Cr-Fe-B合金覆层的组织及性能研究

采用自制Mo-Cr-Fe-B系药芯焊丝通过堆焊法在Q235钢基体表面制备覆层。借助光学显微镜、SEM、XRD、EDS、显微硬度计、磨损试验机等对覆层及结合界面的组织结构、物相、硬度分布及耐磨性进行了表征与分析,并研究了覆层堆焊成型的反应过程。结果表明,覆层主要由Mo_2FeB_2、M_3B_2(M:Mo、Cr、Fe)、Fe_2B、Fe(Cr、Mo)等相组成,覆层与钢基体结合良好,在覆层-钢基体界面结合处有元素的扩散,覆层硬度最高可达980HV0.5且耐磨性良好。     

Fe-C-Cr-Mn系亚稳奥氏体基铸造合金的耐磨性研究

采用ＭＭ２００磨损试验机、Ｘ射线衍射仪、扫描电镜、透射电子显微镜等研究了Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ－Ｍｎ等亚稳奥氏体基铸造合金的耐磨性、结果表明：在摩擦损过程中,表层亚稳奥氏体应力诱发大量的位错,层错和α马氏体相变,并且它们与奥氏体组织有很好的强韧性匹配。从亚表层到磨损表面方向的硬度逐渐增加,具有梯度分布特征,使材料耐磨性大大提高,优越于２５Ｃ马氏体基白口铸铁。     

CO_2气体保护焊/喷射送粉法制备Fe基耐磨堆焊层研究

将传统CO2气体保护焊与喷射送粉法复合,在Q235碳钢表面堆焊Fe-C-Cr-BNi系合金,研究了Ni元素含量变化对堆焊层组织和硬度的影响.利用金相显微镜观察堆焊层组织,结合EDS、XRD分析堆焊层的相成分,采用洛氏硬度计测试堆焊层表面的硬度.研究结果表明:堆焊层由马氏体、奥氏体以及(Fe,Cr)7C3和(Fe,Cr)2B硬质化合物组成.堆焊层熔合区由固溶体组成,过热区晶粒粗大,母材区组织均匀.堆焊层的HRC值范围为51.1~56.5,随着Ni含量的增加,堆焊层的硬度缓慢降低.