T10钢低温盐浴渗铬工艺的研究.pdf

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1、T10钢低温盐浴渗铬工艺的研究邹敢锋，黄元盛，袁叔贵（华南理工大学机电系，广东广州510641）摘要：研究了T10钢低温盐浴渗铬工艺。结果表明，采用本文的盐浴渗剂，可在860C以下温度对T10钢进行盐浴渗铬，并获得较厚的渗铬层，渗层表面硬度可达1300!1500~V，表面铬浓度在65%!81%范围内。关键词：盐浴渗铬；显微硬度；铬浓度中图分类号：TG156.8+8；TG142.45文献标识码：A文章编号：0254-6051（2000）04-0028-02StudyoHLoWTemperatureSalt-bathchromiziHgProcessofT10SteelZOUGa

2、n-feng，~UANGYuan-sheng，YUANShu-gui（DepartmentofMechanicalandelectroninengineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510641，China）Abstract：ThispaperdealsWiththestudyonloWtemperaturesalt-bathchromizingprocessofT10steel.TheexperimentshoWedthatWhenthesalt-bathcompoundinthispaperisused，s

3、alt-bathchromizingofT10steelcanbecarriedoutbeloW860Candathicklayercanbeformedonthesurfaceofthesamples.Microhardnessofthelayerisabout1300!1500~Vandchromiumconcentrationis65%to81%.KeyWords：salt-bathchromizing；microhardness；chromiumconcentration用江南XJG-05型光学显微镜进行金相组织分析和渗层1前言厚度测量；用S-550型扫描电子显微镜和

4、X射线能谱仪进行近几十年来，渗铬工艺发展很快，涌现出许多新方法。在铬成分分布曲线测定以及铬浓度定量分析；用D／max-"A型气体法方面，有采用新的渗剂配方，促使表面脱碳，加快铬扩散的方法；以N或N为载体输送CrCl气氛的气体渗X射线衍射仪进行表面相结构分析；用上海71型显微硬度计22+~22测量表面硬度和渗层硬度分布。铬工艺等。这些气体渗铬法虽有许多优点，但因氢和氯等气体的存在，而且温度又高，给设备带来腐蚀和技术上不方便等3试验结果与分析因素，因此应用较少。在盐浴法渗铬方面，有以硼砂熔盐为基3.1渗层的金相组织加入金属铬的T.D法、以三氧化铬为供铬源的硼砂熔盐渗铬渗层的金相组

5、织见图1。表面白亮层为铬的碳化物层。的方法。但因存在盐浴温度高，坩埚寿命短，工件变形大等问由于铬是强碳化物形成元素且铬与碳的亲和力大于铁与碳的题，难于推广应用。在其它方面，有电镀扩散法、铬沉积扩散亲和力，因此沉积在工件表面的铬会很快与基体中的碳结合法、双层辉光放电离子渗铬法等。电镀扩散法渗层质量好，但形成碳化铬，而不能再继续向内扩散。同时使表层下基体中渗层浅；铬沉积扩散法因沉积的方向性，使覆层不均；双层辉的碳转移向表面层扩散，铬的不断渗入，使碳化物层增厚。而光放电离子渗铬的渗速快，但仍存在工艺温度高，形状复杂的在碳化物与基体交界处，因碳向表面扩散而引起贫碳，但因铬工件不易沉积

6、等问题。与铁扩散的作用，使铬在基体奥氏体中有微小的扩散区域，铬总之，到目前为止，渗铬工艺一般都要在950C以上的高的扩散又降低了#中的碳溶解度，而形成M型碳化物，当7C3温下才能进行，过高的渗铬温度，影响了基体心部性能，导致缓慢冷却时，根据Fe-Cr-C三元平衡相图［1］，在795C时有#应用受到限制。+M7C3—$+M3C的包析反应，但从图1可见，包析组织和贫作者从改变盐浴渗剂成分来探求盐浴渗铬，成功地在碳区均不明显。其原因可能有两个：一是盐浴渗铬的温度较770!860C进行了盐浴渗铬，并得到了较高质量的渗层。低，时间较长，碳扩散缓慢，而得到均匀化；另一个是在包析反应以后，

7、包析区的近邻仍为未转变为奥氏体的组织，由于奥氏2试验方法体中碳的溶解度比铁素体高，因此高碳基体包析组织中的碳将T10钢制成10mm>10mm>5mm试块。材料经正火在炉冷时迅速向邻近的奥氏体中扩散，使包析组织和贫碳区预先热处理。盐浴渗铬在4kW的井式电阻炉中进行。趋于消失。盐浴以氯化钠为主要溶剂，加上能产生铬离子的低熔点铬盐及铬的活化剂组成。盐浴温度：770!860C。保温时间：3!12h。温度测量分两部分，一是盐浴测温，采用K型热电偶直接测量盐浴温度；另一个是用K型热电偶测量炉膛温度。采用调压器以及X