cr12mov钢固体渗硼研究

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1、郑州大学硕⋯}?学位论文摘要摘要采用正交试验方法，使用自配的固体粉末渗剂，对Crl2MoV钢进行固体渗硼试验。利用OLYMPUS(B}{一2)金相显微镜、QUANTA一200型扫描电镜、JSM一6700F型扫描电镜、}{v—lOOO显微硬度计，对渗硼层进行组织观察和相分析以及测试渗硼层显微硬度。在室温条件下，在M一200型磨损试验机、ML—lOO型磨料磨损试验机上进行渗硼层的磨损试验。在SX2—12～lO箱式电阻炉中进行渗硼层的后续热处理。试验结果表明：普通渗硼时，渗硼的优化工艺参数为950℃×7h；稀土．硼共渗时，渗硼的优

2、化工艺参数为950℃×5h，稀土优化加入量为0。3％。后续的热处理工艺为970℃淬火、200℃网火。无论是普通渗硼还是优化的稀土～硼共渗，渗硼屡均由硼化物层和过渡区组成。硼化物层均由FeB褶、Fe：B相、(Fe、Cr)2B相、细小的(Fe、Cr)3C相、块状的(Cr、Fe)。C。相和岛状(Fe、Cr)23C6组成。过渡区均瞻块状(Cr、Fe)，C。相、须状(Fe、Q)2B相、岛状(Fe、Cf)23C6相、细小的(Fe、cr)3C相及属氏体等组成。过渡区中碳化物及硼化物相的存在可强化和细化过渡区的组织，提高过渡区对硼化物层的支

3、撑作用，有利于硼化物层与心部的结合。在相同的渗硼工艺条件(600℃×lh一950℃×5h)下，优化的稀土一硼共渗层比普通渗硼层增厚约1／5，且硼化物层中缺陷(疏松、孔洞)少，组织较致密。在渗硼层的显微硬度方面，无论是普通渗硼还是优化的稀土一硼共渗，两者相比差别不大，最高硬度都出现在次表层丽不是表层，渗层显微硬度都呈梯度分布，只是优化的稀土一硼共渗层的显微硬度是平缓过渡，两普通渗硼层的显微硬度则是陡降的，。脆性相比，优化的稀土一硼共渗层脆性(1级)比优化的普通渗硼层脆性(3级)低二个级别。在耐磨性方面，优化的稀土一硼共渗层比普

4、通渗硼层高出约15倍。无论是普通渗硼还是稀土～硼共渗，湿度都是最主要的影响因素。随着渗硼温度的升高，渗硼层均增厚，同时也使渗层中疏松、孔洞增多。对于普通渗硼和稀土一硼共渗，随着保温时间的延长，渗层增厚。但在5h保温时间内，普通渗硼层增厚显著；超过这一保温时闻，随着保温时间的进一步延长，渗层增厚不显著。而对于稀土一硼共渗，超过这～保温时间(5h)，随着保温时间的进一步延长，渗层增厚缓慢。说明稀土一硼共渗需要一定的保温时间与之匹配，在匹配的保混时间内，才能充分发挥稀土的催渗作用，获得最佳渗层厚度。基于此，在0．3％稀土加入量(质

5、量分数)条件下，选择5h保温时间为宣。在950℃×5h渗硼条件下，随着稀土加入量的增大，渗硼层增厚，在0．3％的加入量时渗硼层厚度达到最大值(90址难)，超过这一力鼹入量，渗硼层的厚度反丽减薄。对于普通渗硼，升高渗硼温度和延长保温时间都可增高渗硼层显微硬度。对于稀土一硼共渗，在相同渗硼条件(6∞℃×lh一950℃×5h)下，稀土加入量超过一定值(O．3％)，硼层显微硬度则会下降。在相同的磨损试验条件下，经600℃×lh一950℃×5h渗硼后，优化稀土一硼共渗层的耐磨性高于普通渗硼层。渗硼后，后续热处理工艺对渗硼层的耐磨性有显

6、著影响。在相同渗硼工艺(600℃×lh一950℃×5h)和相同的磨损条件下，露经970℃淬火、2∞℃回火处理，优化稀土一硼共渗层的耐磨性高于普通渗硼层。对于稀土一硼共渗，在相同渗硼工艺(600℃×lh一950℃×5h)和相同的磨损条件下，郑州大学帧lj学位论文摘要分别经过970℃淬火、200℃回火处理和1030℃淬火、500℃回火处理，试验结果表明：经过970℃淬火、200℃回火处理的渗硼层耐磨性高于经过1030℃淬火、500℃回火处理的渗硼层。也即，在相同渗硼工艺和相同磨损条件下，优化稀土一硼共渗后再经970℃淬火、200

7、℃回火处理的渗硼层，其耐磨性高于普通渗硼后又经970℃淬火、200℃回火处理的渗硼层，也高于优化稀土一硼共渗的渗硼层，更高于优化稀土硼共渗后再经1030℃淬火、500℃回火处理的渗硼层。crl2MoV钢渗硼层组织中出现的主要缺陷有：疏松、孔洞、内裂纹、渗层不均匀。试验结果表明，影响渗层中疏松、孔洞的因素主要是：加热温度和稀土加入量。过高的加热温度和过多或过少稀土加入量，都会导致渗层中出现大量的疏松与空洞；而适量的稀土可有效地减少渗硼层中疏松、孔洞、内裂纹等缺陷。关键词：Crl2M。V钢；固体渗硼；渗硼：郑州大学硕lj学位论文

8、ABSTRACTThepackboronizingofCrl2MoVsteeliscarriedbyorthogonaltests，aJldbyuseofagentsmadebymyselfMicrostructureobseⅣingandphaseanalysisofboronizing