毕业设计（论文）-低碳钢表面渗硼层在低应力条件下耐磨性能的研究

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1、郑州大学毕业设计（论文）题目：低碳钢表面渗硼层在低应力条件下耐磨性能的研究Studyonwearresistanceofboronizinglayeronmetalsurfaceoflowcarbonsteelatlowstressconditions学生姓名指导教师专业材料科学与工程（成型）学院材料科学与工程学院2010年6月3日45摘要本文研究了低碳钢表面的渗硼工艺及渗层在低应力条件下耐磨性能。研究采用的工艺变量为渗硼时间、渗硼温度和渗剂配方，试验所用的母材材料为20钢和40Cr。渗剂配方由供硼剂

2、、活化剂、还原剂和填充剂组成。本文共选用四种工艺来进行渗硼实验。通过对试验结果进行分析，发现渗硼之后材料的耐磨性能大大提高。在不同条件下，渗硼层的厚度、硬度和脆性也有很大差别。渗硼层主要是是由FeB和Fe2B两相组成，且显微硬度达到1700HV，具有很高的硬度和耐磨性。同时发现渗层硬度梯度对材料的使用寿命也有很大的影响，降低硬度梯度对材料有重要的意义，可以通过对渗后试样的热处理来减小硬度梯度和改善材料的组织，提高材料的性能。关键词：表面渗硼；工艺；耐磨性能45AbstractInthispaper,t

3、heboronizingprocessandwearresistanceofboronizinglayerunderlowstressisstudied.Thisarticleusesboronizingtime,temperatureandpenetrationformulaasprocessvariables,anduses20steeland40Crassamplematerial.Penetrationformulaformedbytheforboron,activator,reducinga

4、gentandfillers.Fourtypestechnologyareusedtoconductboronizingexperiments.Byexperimentalanalysis,foundthatthewearresistanceincreasedgreatlyafterboronizing.Thethickness,hardnessandbrittlenessofboronizinglayeraregreatdifferent.Boronizinglayerismainlybythetw

5、o-phaseFeBandFe2B,thehardnessofboronizinglayerreaches1700HV,andithashighhardnessandwearresistance.Thehardnessgradienthasagreatinfluencetothelifetimeofmaterial,so,howtoreducethehardnessgradientisimportant.Wecanreducethehardnessgradientandimprovetheorgani

6、zationofmaterialsbyheat-treatmenttoimprovethematerialperformance.Keywords：surfaceboronizing;technology;wearresistance45目录摘要IABSTRACTII目录I1概述11.1前沿11.2磨损11.2.1粘着磨损21.2.2接触疲劳磨损21.2.3腐蚀磨损21.2.4磨料磨损21.3耐磨性31.4表面渗硼工艺41.4.1渗硼工艺简介41.4.2渗硼工艺目的41.4.3渗硼工艺分类41.4.4

7、渗硼过程中的化学反应51.4.5渗硼层的组织与性能61.4.6渗硼工艺的优缺点71.5选题意义和需要解决的问题71.5.1选题意义71.5.2需要解决的问题72实验内容92.1渗硼工艺92.1.1母材的选取92.1.2渗剂配方的选用92.1.3渗前准备92.1.4混装与装罐102.1.5渗硼过程控制102.1.6渗后试样检查与缺陷分析102.2试样的制作102.2.1试样的选取102.2.2制作金相试样112.2.3金相观察122.2.4显微硬度的测量123实验结果与分析133.1渗硼层的显微组织观察

8、133.2显微硬度分析143.2.1显微硬度143.2.2渗硼温度对渗硼层显微硬度的影响163.2.3保温时间对渗硼层显微硬度的影响16453.3渗层的耐磨性173.4渗层组织的缺陷183.4.1内裂纹183.4.2渗层厚薄不均193.5渗硼层的脆性193.5.1渗硼层本质脆性193.5.2渗硼层中致脆组织形态203.5.3渗硼层中的致脆碳化物204结论21参考文献22附件1：23附件2:24附件3：25附件4：26附件5：27外文翻译28外文原文36致