發(fā)布時(shí)間：2020-12-18 00:31

　　通過(guò)顯微組織觀察、X射線物相分析以及硬度和3.5%Na Cl水溶液浸泡失重等實(shí)驗(yàn)方法研究了鋁鍍層/60Si₂Mn A鋼試樣淬火和回火處理前后的組織結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明:熱浸鍍鋁獲得的鋁鍍層/60Si₂Mn A鋼試樣經(jīng)920℃淬火和480℃回火后,表層的組織結(jié)構(gòu)由外層含有Al₂O₃膜和Fe-Al相的多孔層、內(nèi)層呈白亮的鋁固溶層和基體的回火屈氏體組成,外層和內(nèi)層間結(jié)合牢固、沒(méi)有出現(xiàn)裂紋。表層的硬度梯度由最外層的高硬度,800⁹34 HV快速地降低到內(nèi)層的低硬度區(qū),爾后在基體區(qū)域稍有增加后保持不變,約為420 HV,以及在3.5%Na Cl溶液中的耐蝕性將提高73%。并且,淬火加熱時(shí)間還將對(duì)表層的組織結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生一定程度的影響。 

【文章來(lái)源】：材料熱處理學(xué)報(bào). 2015年S2期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

鋁鍍層/60Si2MnA鋼原始試樣表層的組織結(jié)構(gòu)和成分分布曲線

增刊Ⅱ丁志敏等:鋁鍍層/60Si2MnA鋼淬火和回火后的組織結(jié)構(gòu)與性能鋁層，而為由外表面的Al2O3膜和Fe-Al相組成的多孔層。孔洞為柯肯達(dá)爾現(xiàn)象產(chǎn)生的孔洞，是由Al和Fe原子間的互擴(kuò)散、且Al原子的擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于Fe原子引起的［15，17］。并且，隨淬火保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，Al2O3和Fe-Al相，以及柯肯達(dá)爾孔洞的數(shù)量均增加，同時(shí)Fe-Al相也由貧Fe的Fe2Al5向富Fe的FeAl轉(zhuǎn)變。圖4鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣920℃淬火后外表面XRD圖譜中衍射峰的峰高反映出了這些相結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。而上述圖2～圖4和表1所示的這些鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣表層組織結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律與920℃淬火加熱時(shí)Fe和Al原子的高溫?cái)U(kuò)散和外表面Al的氧化有關(guān)。即，920℃加熱時(shí)的高溫使得基體Fe原子向鋁鍍層外表面的擴(kuò)散加速，表層中的Fe原子量增加而使富Fe的Fe-Al相量增加，以及外表面氧化反應(yīng)的加劇而使外表面的Al2O3量增多。并且隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，其表層的Fe和Al元素分布曲線變得更為平緩，以及外層的柯肯達(dá)爾孔洞變得更為明顯和內(nèi)層固溶層變得更厚，同時(shí)Al2O3和Fe-Al相量，以及由貧Fe相Fe2Al5向富Fe相FeAl的轉(zhuǎn)變量增加。圖2鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣920℃淬火后的顯微組織Fig．2Themicrostructureofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h表1不同保溫時(shí)間淬火后內(nèi)層白亮層厚度Table1ThicknessofthewhiteinnerlayerafterquenchingfordifferentholdingtimeHoldingtime/h1248Thicknessofthewhiteinnerlayer/μm28405181圖5為鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣淬火前后表層的硬度梯度曲線。橫坐標(biāo)的原點(diǎn)為內(nèi)層白亮層和外圖3鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣920℃淬火后表層的Fe、Al元素分布曲線Fig．3Fe，Aldistributionc

酶?瘢??盇l2O3和Fe-Al相量，以及由貧Fe相Fe2Al5向富Fe相FeAl的轉(zhuǎn)變量增加。圖2鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣920℃淬火后的顯微組織Fig．2Themicrostructureofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h表1不同保溫時(shí)間淬火后內(nèi)層白亮層厚度Table1ThicknessofthewhiteinnerlayerafterquenchingfordifferentholdingtimeHoldingtime/h1248Thicknessofthewhiteinnerlayer/μm28405181圖5為鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣淬火前后表層的硬度梯度曲線。橫坐標(biāo)的原點(diǎn)為內(nèi)層白亮層和外圖3鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣920℃淬火后表層的Fe、Al元素分布曲線Fig．3Fe，Aldistributioncurvesonsurfacelayerofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h圖4鋁鍍層/60Si2MnA鋼試樣920℃淬火后外表面的XRD圖譜Fig．4XRDatsurfaceofaluminumcoating/60Si2MnAsteelspecimensafterquenchingat920℃(a)1h;(b)8h層純鋁層或多孔層之間的交界面。從圖5可以看出，鋁鍍層/60Si2MnA鋼原始試樣的外層為純鋁層，硬度較低，約為142HV;而在內(nèi)層靠近交界處存在有較多189


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