高溫、高壓和腐蝕等復(fù)雜的工作環(huán)境對(duì)齒輪的服役性能提出了更高的標(biāo)準(zhǔn),因此擁有高硬度、良好的耐磨性以及耐蝕性等復(fù)合性能已經(jīng)成為齒輪工作的基本要求。然而,傳統(tǒng)的工藝卻很難滿足這種多功能性的要求,所以對(duì)齒輪實(shí)施更進(jìn)一步的研究勢(shì)在必行。與氣相沉積、化學(xué)浴沉積和噴涂等表面涂層技術(shù)不同的是,電刷鍍技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、適應(yīng)性強(qiáng),并且沉積的涂層厚度不僅容易控制,而且還具有硬度高、耐磨性和耐蝕性好等優(yōu)點(diǎn),故吸引了學(xué)者的注意。研究發(fā)現(xiàn)電刷鍍沉積的涂層在退火時(shí)會(huì)對(duì)基體組織造成影響,但是如果不作退火處理,涂層與基體之間的結(jié)合力又較小。為解決這一問(wèn)題,本文以40Cr為基體材料,通過(guò)兩步法制備了B-Cr涂層,開(kāi)展了一系列實(shí)驗(yàn),希望既能制備性能良好的涂層,又能解決刷鍍鉻退火后存在貧碳區(qū)的問(wèn)題。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）研究了爐冷、空冷、液氮冷和水冷這四種不同冷卻速度對(duì)粉末包埋滲B涂層的影響,對(duì)比了這四種冷卻條件下Fe₂B-layer的組織和性能差異。（2）在預(yù)先制備的Fe₂B-layer（爐冷）上通過(guò)電刷鍍?cè)O(shè)備沉積了鉻層,對(duì)這種兩步法制備的B-Cr涂層于不同溫度下進(jìn)... 

【文章來(lái)源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

調(diào)質(zhì)40Cr的微觀組織

3冷卻速度對(duì)包埋法滲硼的組織和性能影響15圖3.1爐冷（FC），空冷（AC），液氮冷（LNC）和水冷（WC）條件下滲硼試樣的XRD圖譜。Figure3.1XRDpatternsofboronizingsamplesunderfurnacecooling(FC),aircooling(AC),liquidnitrogencooling(LNC)andwatercooling(WC)conditions.3.2.2不同冷卻速度下的截面形貌組織圖3.2顯示了從爐冷到水冷各個(gè)條件下的形貌組織圖，樣品截面均由三層組成，由外到內(nèi)分別是疏松層，F(xiàn)e2B-layer和基體。對(duì)比疏松層，厚度相差不大，只是爐冷下的更均勻一些。比較發(fā)現(xiàn)Fe2B-layer的厚度相差不大，都呈現(xiàn)出典型的鋸齒狀形貌。相較而言，爐冷的Fe2B-layer要更厚一點(diǎn)，也更均勻一些，而Fe2B柱狀晶卻隨著冷卻速度的增大，越發(fā)分散。因?yàn)樵陔S爐冷卻的時(shí)候，冷卻速度較慢，元素?cái)U(kuò)滲得更充分更均勻一些，較慢的冷卻速度也會(huì)使得Fe2B柱狀晶生長(zhǎng)的更加集中一些。但是由于在液氮冷和水冷條件下冷卻時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力很大，因此在Fe2B組織可以觀察到許多裂紋，有的甚至貫穿了整個(gè)Fe2B-layer；水冷下的應(yīng)力更大，產(chǎn)生的裂紋更多。在溫度超過(guò)臨界冷卻速度即水冷條件后，F(xiàn)e2B-layer的差異都集中在裂紋上，F(xiàn)e2B晶粒上的差異不明顯，說(shuō)明臨界冷卻速度對(duì)Fe2B相的影響主要側(cè)重于晶面上的影響，不會(huì)改變組織類(lèi)型。冷卻速度的不同也會(huì)對(duì)基體產(chǎn)生巨大的影響，爐冷、空冷、液氮冷和水冷下的基體組織分別是珠光體，細(xì)珠光體，索氏體和馬氏體。

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖3.2爐冷（FC），空冷（AC），液氮冷（LNC）和水冷（WC）條件下滲硼試樣的截面形貌組織：圖（a、b）（c、d）（e、f）和（g、h）分別是FC，AC，WC和LNC的形貌組織。Figure3.2Cross-sectionmorphologyofboronizingsamplesunderfurnacecooling(FC),aircooling(AC),liquidnitrogencooling(LNC),andwatercooling(WC)conditions.Figures(a、b)(c、d)(e、f)and(g、h)arethemorphologicalorganizationofFC,AC,WC,andLNC,respectively.圖3.3顯示了爐冷、空冷條件下的線掃描分布圖。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e元素在表層的含量要稍微低一些，O元素卻高一些；而進(jìn)入Fe2B-layer后，F(xiàn)e元素基本上維持穩(wěn)定，O元素的含量反而很低。這主要是因?yàn)楸韺哟嬖谑杷蓪訉?dǎo)致的，O元素主要富集在疏松層中。這一元素變化說(shuō)明冷卻速度的改變并不會(huì)使得O元素進(jìn)入到Fe2B-layer中，F(xiàn)e2B的存在也能較好的保護(hù)基體不受氧化。B元素由于原子序數(shù)低而未能很好的檢測(cè)出來(lái)元素波動(dòng)。

【參考文獻(xiàn)】：
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