碳钢硼钒稀土共渗工艺与组织性能研究

湘寒月

文章名称】：碳钢硼钒稀土共渗工艺与组织性能研究
【发表期刊】：中国科学院上海冶金研究所; 材料物理与化学(专业) 博士论文 2000年度
【作者】：王国阳; 导师:王德和;
【摘要】：目前,渗硼尤其是硼钒共渗和稀土硼钒共渗的工艺、组织及性能方面尚存在不少问题,仍缺乏系统的实验数据和较为全面的分析结论。为了给工业生产提供理论指导,推动渗硼及含硼多元共渗在工业上的进一步应用,本文以中低碳钢为待渗基体,采用固体粉末法进行了渗硼、硼钒共渗以及稀土硼钒共渗工艺实验。首先设计了正交实验方案,通过改变渗剂配方和工艺参数进行了一系列工艺实验,根据所得渗层厚度和显微硬度的大小来分析渗剂配方、工艺参数对渗层结构和性能的影响规律,从而为这三种工艺确定了合理的渗剂配方和工艺参数。然后,对经过这三种工艺处理试样的渗层组织形貌、渗入元素含量及分布、物相组成、显微硬度以及脆性等方面进行了全面的检测分析。 研究结果表明:渗硼层厚度随着温度的升高、时间的延长和供硼剂含量的提高而增大,渗硼温度对渗层厚度影响效果最大,共渗时间的影响相对最小;三种工艺的渗层硼化物组织都呈梳齿状锲入基体,硼齿区最外层比次外层更疏松;过渡区有不同程度的增碳和晶粒粗大现象;45钢渗层的梳齿比20钢更加粗大和致密,添加钒铁的共渗改善了渗层的致密性。渗硼层均获得了FeB和Fe_2B的双相组织,随试样含碳量提高,渗硼层中FeB相含量趋于降低。
【关键词】：碳钢; 渗硼工艺; 多元共渗; 显微组织; 性能;
【正文快照】：