本文關(guān)鍵詞：18CrNiMo7-6鋼碳硼復(fù)合滲層的組織和性能

  更多相關(guān)文章： 滲碳 滲硼 碳硼復(fù)合滲 滲硼動(dòng)力學(xué) 耐磨性

【摘要】：本文研究了18CrNiMo7-6鋼碳硼復(fù)合滲層的組織和性能。在UBE-600多用爐中進(jìn)行氣體滲碳,滲碳層厚度分別為0.5mm、1.0mm、1.5mm,然后和未經(jīng)滲碳的樣品一起在箱式電阻爐中進(jìn)行850℃、880℃、910℃和940℃保溫3、5、7和9h的固體滲硼,滲硼劑使用自制的硼砂型粒狀滲硼劑；每個(gè)工藝規(guī)范下兩個(gè)樣品,滲后一個(gè)進(jìn)行空冷,另一個(gè)進(jìn)行淬火再低溫回火處理。使用光學(xué)顯微鏡、SEM、XRD和顯微硬度計(jì)測(cè)試并分析不同的滲硼工藝參數(shù)對(duì)滲硼層厚度、組織、硬度和相組成的影響。通過(guò)滲層性能測(cè)試分析不同的滲碳層厚度對(duì)復(fù)合滲的滲硼層厚度、顯微硬度梯度、過(guò)渡層厚度的影響。使用HT-1000型高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試不同工藝條件下樣品表面的耐磨損性能,利用CH1660E型電化學(xué)工作站測(cè)試不同工藝條件下樣品表面的的耐腐蝕性能。根據(jù)滲硼層的厚度進(jìn)行滲硼動(dòng)力學(xué)分析,作出等厚度圖,對(duì)比分析不同滲碳層厚度對(duì)滲硼擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：使用自制滲硼劑,滲硼溫度越高保溫時(shí)間越長(zhǎng),滲硼層越厚,滲硼層的主要物相為Fe2B相,在較高溫度和較長(zhǎng)時(shí)間保溫下,滲硼層出現(xiàn)FeB+Fe2B雙相組織；滲硼層呈鋸齒狀與基體結(jié)合,預(yù)滲碳增加了過(guò)渡區(qū)的硬度,增強(qiáng)了對(duì)硬度更高的硼化物層的支撐作用,減小滲硼工件在服役過(guò)程中表面開(kāi)裂和剝落的傾向。碳硼復(fù)合滲后表面的摩擦系數(shù)比滲碳后表面的摩擦系數(shù)小,常溫下磨損量?jī)H為滲碳件的60%左右,400℃下磨損量為滲碳件的36%,耐摩擦磨損性能得到了顯著提高；碳硼復(fù)合滲層與單滲硼層相比硬度梯度減小。碳硼復(fù)合滲的滲碳過(guò)程可以提高材料表面的含碳量,一方面碳化物為硼化物形核提供有利條件,一方面又阻礙硼化物的擇優(yōu)生長(zhǎng),削弱滲硼層鋸齒形的尖銳度,促進(jìn)硼化物的橫向生長(zhǎng)。較薄的滲碳層可以促進(jìn)滲硼層厚度的生長(zhǎng)速率,減小硼的平均擴(kuò)散激活能；較厚的滲碳層阻礙滲硼層厚度的生長(zhǎng)速率,增加硼的平均擴(kuò)散激活能。
【關(guān)鍵詞】：滲碳 滲硼 碳硼復(fù)合滲 滲硼動(dòng)力學(xué) 耐磨性
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-26
• 1.1 滲碳10-12
• 1.1.1 固體滲碳法11
• 1.1.2 液體滲碳法11
• 1.1.3 氣體滲碳法11-12
• 1.2 滲硼12-19
• 1.2.1 滲硼層的形成機(jī)理12-14
• 1.2.2 滲硼層的組織特點(diǎn)14-17
• 1.2.3 滲硼的方法17-19
• 1.3 碳硼復(fù)合滲19-20
• 1.4 碳硼復(fù)合滲的研究進(jìn)展20-22
• 1.5 滲硼層生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)22-24
• 1.5.1 滲硼層生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)原理22-23
• 1.5.2 滲硼動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀23-24
• 1.6 選題的目的及主要研究?jī)?nèi)容24-26
• 2 實(shí)驗(yàn)方法26-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法26-33
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程26-28
• 2.2.2 分析與測(cè)試方法28-33
• 3 滲層金相組織分析33-45
• 3.1 單滲硼層的金相組織33-35
• 3.2 預(yù)滲碳0.5mm后滲硼層的顯微組織35-37
• 3.3 預(yù)滲碳1.0mm后滲硼層的顯微組織37-39
• 3.4 預(yù)滲碳1.5mm后滲硼層的顯微組織39-41
• 3.5 預(yù)滲碳對(duì)固體滲硼層顯微組織的影響41-43
• 3.6 預(yù)滲碳對(duì)滲層過(guò)渡區(qū)厚度的影響43-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 4 滲層的性能分析45-58
• 4.1 顯微硬度分析45-49
• 4.1.1 單滲硼層的顯微硬度分析45-46
• 4.1.2 碳硼復(fù)合滲層的顯微硬度46-48
• 4.1.3 預(yù)滲碳對(duì)滲硼層顯微硬度的影響48-49
• 4.2 滲層的物相分析49-50
• 4.3 滲層的耐磨損性能分析50-54
• 4.4 滲層耐腐蝕性能分析54
• 4.5 滲層脆性分析54-57
• 4.5.1 滲層的脆性等級(jí)55-56
• 4.5.2 滲層斷裂韌性分析56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 5 滲硼動(dòng)力學(xué)分析58-65
• 5.1 滲硼層厚度的測(cè)量58-59
• 5.2 生長(zhǎng)速率常數(shù)和擴(kuò)散激活能59-62
• 5.3 預(yù)滲碳對(duì)固體滲硼層厚度的影響62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 6 結(jié)論65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 附錄73

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本文編號(hào)：532465