H13模具鋼滲硼工藝及滲層組織和性能的研究
發(fā)布時間:2021-01-25 14:30
固體滲硼技術是改善H13模具鋼性能,提高其使用壽命的有效手段,但是傳統(tǒng)的固體滲硼具有處理溫度高、保溫時間長等缺點,表面形變預處理、稀土輔助滲硼和低溫滲硼等技術成為了研究熱點。本文以H13模具鋼為基體,開展了普通滲硼、鍍鎳滲硼、稀土輔助滲硼和低溫滲硼實驗,研究了不同工藝、稀土輔助滲硼以及低溫等條件對鍍鎳滲硼滲層組織性能的影響,具體實驗結果表明:對于普通滲硼實驗,最佳滲硼劑配方為:5%B4C+5%KBF4+5%活性炭+余量碳化硅;相較于普通滲硼,鍍鎳滲硼形成的滲層厚度更大,較佳的鍍鎳滲硼工藝為:加熱溫度980°C,保溫時間5h。相較于普通滲硼,鍍鎳滲硼滲層中還具有γ-(Fe,Ni)和(Fe,Ni)2B和(Fe,Ni)B相,使得材料的耐磨性得到較大提升。硬度方面,鍍鎳滲硼和普通滲硼滲層在距離試樣表層25μm左右處硬度達到峰值,普通滲硼滲層硬度最大值為1550HV0.1,鍍鎳滲硼滲層硬度最大值為1420HV0.1;外層普通滲硼滲層硬度高于鍍鎳滲硼滲層,內層反而低于鍍鎳滲硼滲層硬度,主要是因為鍍鎳滲硼滲層表面相對較為疏松,存在較多的孔洞等缺陷。對于稀土(CeCl3)輔助滲硼實驗,通過對不同CeC...
【文章來源】:西南石油大學四川省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2滲層組織:??(a)單相Fe2B;?(b)雙相,其中FeB為1/3左右;??(c)?FeB?為?1/2?左右;(d)?Fe2B?為?2/3?左右;??(e)齒狀滲層;(f)滲硼不充分滲層??通過觀察,鋼鐵中的滲硼層具有以下4種性能特點:??
圖2-1?B4C和KBF4含量對滲層深度的影響??
南石油大學碩士研究生學位論文???以Ai、Bi分別表示B4C和KBF4因素水平,其中A,?A4指的是當B4C含量分別為??2%、5%、8%、11%時不同KBF4的含量下滲層厚度均值,B,?B3指的是當KBF4分別為??3%、5%、7%時,不同B4C的含量下滲層厚度均值:??Al=10.542,?A2=10.674,?A3=l?1.050,?A4=11.359;??Bl=10.621,?B2=11.214;?B3=11.243〇??分別以兩個因素為橫坐標,以滲層深度為縱坐標,得到圖2-1。通過觀察可知,在??實驗范圍內,滲硼層的厚度跟滲劑中B4C和KBF4的含量成正比關系,但是兩者對滲層??的影響程度有所不同。滲層厚度與B4C含量呈近線性關系,說明可以通過增大B4C含??量來得到較厚的滲硼層。同時也可發(fā)現(xiàn),在KBF4含量為3%-5%時,滲硼層隨KBF4含??量增大的增幅較大,當KBF4含量從5%提高到7%時,滲硼厚度基本沒有變化,說明在??這個范圍內KBF4催滲效果較弱。因此,在不考慮滲硼組織缺陷的情況下,5%KBF4含??量對滲硼處理效果較高。????11.3????114???11.2??????11.2?111??????§?n??!?11?|?10.9??I?10.8?S?1〇8????10.7??106???10.6????10.4?10-S????1?1?????02468?10?12?2?4?6?8??B?C(lnwt%)?KBF4(ln?wt%)??圖2-1?B4C和KBF4含量對滲層深度的影響??圖2-2為H13鋼在滲劑中氟硼酸鉀含
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對4Cr5W2VSi熱作模具鋼表面滲氮層的影響[J]. 曹鳳霞,王曉燕. 熱加工工藝. 2019(04)
[2]滲硼層后處理研究現(xiàn)狀[J]. 馬壯,李玲,王斯琦,韋寶權,李智超. 金屬熱處理. 2017(08)
[3]H13熱作模具鋼大尺寸析出相特征及生成機制[J]. 謝有,成國光,陳列,張燕東,嚴清忠. 中國冶金. 2016(04)
[4]H13熱作模具鋼感應加熱循環(huán)過程的數(shù)值模擬[J]. 周路海,張洪波,黎軍頑,施淵吉,吳曉春. 材料熱處理學報. 2016(02)
[5]稀土對H13鋼固體滲硼層高溫摩擦磨損性能的影響[J]. 濮勝君,楊浩鵬,汪宏斌,吳曉春. 材料研究學報. 2015(07)
[6]H13熱作模具鋼的熱處理工藝研究[J]. 張青青. 鑄造技術. 2015(01)
[7]強韌化65Mn鋼低溫稀土硼共滲層的組織和性能[J]. 王宏宇,程滿,袁曉明,趙玉鳳,許曉靜. 材料熱處理學報. 2014(06)
[8]稀土復合滲硼工藝的應用研究[J]. 李春波. 赤峰學院學報(自然科學版). 2013(23)
[9]稀土催滲下的45鋼固體滲硼工藝研究[J]. 黃小明,崔霞,歐陽德來,吳真,邱敏. 熱加工工藝. 2013(10)
[10]H13鋼帶狀偏析演化規(guī)律研究[J]. 周健,馬黨參,劉寶石,康愛軍,李向陽. 鋼鐵研究學報. 2012(04)
本文編號:2999385
【文章來源】:西南石油大學四川省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2滲層組織:??(a)單相Fe2B;?(b)雙相,其中FeB為1/3左右;??(c)?FeB?為?1/2?左右;(d)?Fe2B?為?2/3?左右;??(e)齒狀滲層;(f)滲硼不充分滲層??通過觀察,鋼鐵中的滲硼層具有以下4種性能特點:??
圖2-1?B4C和KBF4含量對滲層深度的影響??
南石油大學碩士研究生學位論文???以Ai、Bi分別表示B4C和KBF4因素水平,其中A,?A4指的是當B4C含量分別為??2%、5%、8%、11%時不同KBF4的含量下滲層厚度均值,B,?B3指的是當KBF4分別為??3%、5%、7%時,不同B4C的含量下滲層厚度均值:??Al=10.542,?A2=10.674,?A3=l?1.050,?A4=11.359;??Bl=10.621,?B2=11.214;?B3=11.243〇??分別以兩個因素為橫坐標,以滲層深度為縱坐標,得到圖2-1。通過觀察可知,在??實驗范圍內,滲硼層的厚度跟滲劑中B4C和KBF4的含量成正比關系,但是兩者對滲層??的影響程度有所不同。滲層厚度與B4C含量呈近線性關系,說明可以通過增大B4C含??量來得到較厚的滲硼層。同時也可發(fā)現(xiàn),在KBF4含量為3%-5%時,滲硼層隨KBF4含??量增大的增幅較大,當KBF4含量從5%提高到7%時,滲硼厚度基本沒有變化,說明在??這個范圍內KBF4催滲效果較弱。因此,在不考慮滲硼組織缺陷的情況下,5%KBF4含??量對滲硼處理效果較高。????11.3????114???11.2??????11.2?111??????§?n??!?11?|?10.9??I?10.8?S?1〇8????10.7??106???10.6????10.4?10-S????1?1?????02468?10?12?2?4?6?8??B?C(lnwt%)?KBF4(ln?wt%)??圖2-1?B4C和KBF4含量對滲層深度的影響??圖2-2為H13鋼在滲劑中氟硼酸鉀含
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對4Cr5W2VSi熱作模具鋼表面滲氮層的影響[J]. 曹鳳霞,王曉燕. 熱加工工藝. 2019(04)
[2]滲硼層后處理研究現(xiàn)狀[J]. 馬壯,李玲,王斯琦,韋寶權,李智超. 金屬熱處理. 2017(08)
[3]H13熱作模具鋼大尺寸析出相特征及生成機制[J]. 謝有,成國光,陳列,張燕東,嚴清忠. 中國冶金. 2016(04)
[4]H13熱作模具鋼感應加熱循環(huán)過程的數(shù)值模擬[J]. 周路海,張洪波,黎軍頑,施淵吉,吳曉春. 材料熱處理學報. 2016(02)
[5]稀土對H13鋼固體滲硼層高溫摩擦磨損性能的影響[J]. 濮勝君,楊浩鵬,汪宏斌,吳曉春. 材料研究學報. 2015(07)
[6]H13熱作模具鋼的熱處理工藝研究[J]. 張青青. 鑄造技術. 2015(01)
[7]強韌化65Mn鋼低溫稀土硼共滲層的組織和性能[J]. 王宏宇,程滿,袁曉明,趙玉鳳,許曉靜. 材料熱處理學報. 2014(06)
[8]稀土復合滲硼工藝的應用研究[J]. 李春波. 赤峰學院學報(自然科學版). 2013(23)
[9]稀土催滲下的45鋼固體滲硼工藝研究[J]. 黃小明,崔霞,歐陽德來,吳真,邱敏. 熱加工工藝. 2013(10)
[10]H13鋼帶狀偏析演化規(guī)律研究[J]. 周健,馬黨參,劉寶石,康愛軍,李向陽. 鋼鐵研究學報. 2012(04)
本文編號:2999385
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