H13模具鋼滲硼工藝及滲層組織和性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-25 14:30
固體滲硼技術(shù)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(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn),表面形變預(yù)處理、稀土輔助滲硼和低溫滲硼等技術(shù)成為了研究熱點(diǎn)。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(shí)驗(yàn),研究了不同工藝、稀土輔助滲硼以及低溫等條件對(duì)鍍鎳滲硼滲層組織性能的影響,具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)于普通滲硼實(shí)驗(yàn),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(shí)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(dá)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(nèi)層反而低于鍍鎳滲硼滲層硬度,主要是因?yàn)殄冩嚌B硼滲層表面相對(duì)較為疏松,存在較多的孔洞等缺陷。對(duì)于稀土(CeCl3)輔助滲硼實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)不同CeC...
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(guò)觀察,鋼鐵中的滲硼層具有以下4種性能特點(diǎn):??
圖2-1?B4C和KBF4含量對(duì)滲層深度的影響??
南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)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(dāng)B4C含量分別為??2%、5%、8%、11%時(shí)不同KBF4的含量下滲層厚度均值,B,?B3指的是當(dāng)KBF4分別為??3%、5%、7%時(shí),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(gè)因素為橫坐標(biāo),以滲層深度為縱坐標(biāo),得到圖2-1。通過(guò)觀察可知,在??實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),滲硼層的厚度跟滲劑中B4C和KBF4的含量成正比關(guān)系,但是兩者對(duì)滲層??的影響程度有所不同。滲層厚度與B4C含量呈近線性關(guān)系,說(shuō)明可以通過(guò)增大B4C含??量來(lái)得到較厚的滲硼層。同時(shí)也可發(fā)現(xiàn),在KBF4含量為3%-5%時(shí),滲硼層隨KBF4含??量增大的增幅較大,當(dāng)KBF4含量從5%提高到7%時(shí),滲硼厚度基本沒有變化,說(shuō)明在??這個(gè)范圍內(nèi)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(duì)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(duì)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對(duì)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(quán),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(jī)制[J]. 謝有,成國(guó)光,陳列,張燕東,嚴(yán)清忠. 中國(guó)冶金. 2016(04)
[4]H13熱作模具鋼感應(yīng)加熱循環(huán)過(guò)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(xué)報(bào). 2016(02)
[5]稀土對(duì)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(xué)報(bào). 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(shù). 2015(01)
[7]強(qiáng)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(xué)報(bào). 2014(06)
[8]稀土復(fù)合滲硼工藝的應(yīng)用研究[J]. 李春波. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(yáng)德來(lái),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(yáng). 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2012(04)
本文編號(hào):2999385
【文章來(lái)源】:西南石油大學(xué)四川省
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【學(xué)位級(jí)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(guò)觀察,鋼鐵中的滲硼層具有以下4種性能特點(diǎn):??
圖2-1?B4C和KBF4含量對(duì)滲層深度的影響??
南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)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(dāng)B4C含量分別為??2%、5%、8%、11%時(shí)不同KBF4的含量下滲層厚度均值,B,?B3指的是當(dāng)KBF4分別為??3%、5%、7%時(shí),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(gè)因素為橫坐標(biāo),以滲層深度為縱坐標(biāo),得到圖2-1。通過(guò)觀察可知,在??實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),滲硼層的厚度跟滲劑中B4C和KBF4的含量成正比關(guān)系,但是兩者對(duì)滲層??的影響程度有所不同。滲層厚度與B4C含量呈近線性關(guān)系,說(shuō)明可以通過(guò)增大B4C含??量來(lái)得到較厚的滲硼層。同時(shí)也可發(fā)現(xiàn),在KBF4含量為3%-5%時(shí),滲硼層隨KBF4含??量增大的增幅較大,當(dāng)KBF4含量從5%提高到7%時(shí),滲硼厚度基本沒有變化,說(shuō)明在??這個(gè)范圍內(nèi)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(duì)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(duì)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱處理工藝對(duì)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(quán),李智超. 金屬熱處理. 2017(08)
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[4]H13熱作模具鋼感應(yīng)加熱循環(huán)過(guò)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(xué)報(bào). 2016(02)
[5]稀土對(duì)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(xué)報(bào). 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(shù). 2015(01)
[7]強(qiáng)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(xué)報(bào). 2014(06)
[8]稀土復(fù)合滲硼工藝的應(yīng)用研究[J]. 李春波. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(yáng)德來(lái),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(yáng). 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2012(04)
本文編號(hào):2999385
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