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TD法盐浴渗钒层初期生长表面形貌的研究

表面技术 2010年第4期39卷 39-41页

作者：刘秀娟李庆亮姜俊侠刘白王华昌深圳信息学院深圳518029 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

在不同温度下对T12钢基体进行不同时间的盐浴渗钒处理,采用扫描电镜、电子探针和XRD等分析手段,分析了渗钒层初期生长的表面形貌演变过程,并对比了国产供应态和球化退火态两种T12钢基体上渗钒初期的覆层形貌和成分分布。结果表明:在不... 详细信息

在不同温度下对T12钢基体进行不同时间的盐浴渗钒处理,采用扫描电镜、电子探针和XRD等分析手段,分析了渗钒层初期生长的表面形貌演变过程,并对比了国产供应态和球化退火态两种T12钢基体上渗钒初期的覆层形貌和成分分布。结果表明:在不同温度下渗钒,覆层的初期生长都是初始晶核不断形成并生长,直至覆盖整个表面,同时在初始晶粒上生成超细晶粒,最终形成非常光滑的表面;温度不同,则覆层形成类似形貌所需的处理时间不同;覆层形成初期的形貌受基体组织的影响,使基体中的渗碳体均匀分布有利于均匀致密覆层的形成。

关键词：盐浴渗钒碳化钒覆层形貌成分分布

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碳素工具钢TD盐浴铬钒共渗试验研究

碳素工具钢TD盐浴铬钒共渗试验研究

作者：程丰伟武汉理工大学

学位级别：硕士

目前,国内外都在进行TD盐浴渗钒和渗铬技术的开发研究,并在模具表面改性方面得到了不同程度的应用。渗钒能使模具表面获得硬度极高、致密性好、脆性较小的碳化钒覆层,且耐磨性优异。但渗钒温度高、时间长、渗层薄;渗铬可得到较厚的渗层... 详细信息

目前,国内外都在进行TD盐浴渗钒和渗铬技术的开发研究,并在模具表面改性方面得到了不同程度的应用。渗钒能使模具表面获得硬度极高、致密性好、脆性较小的碳化钒覆层,且耐磨性优异。但渗钒温度高、时间长、渗层薄;渗铬可得到较厚的渗层,其抗氧化性好,但渗铬层耐磨性稍差,使其一系列优点得不到充分发挥。在多元共渗中渗剂的相互作用能加快渗速,可获得多种碳化物相组成的覆层,以弥补单一渗层某些性能方面的不足及改善渗层的物理和机械性能。为弥补渗铬层耐磨性稍差和渗钒层较薄的问题,对TD铬钒共渗进行研究具有很重要的实际意义。本文对碳素工具钢材料TD铬钒共渗进行了初步探讨和研究。首先在900℃×4h条件下,通过六种Cr-V共渗配方进行工艺试验,从硬度和渗层厚度等方面进行对比研究,得出较佳的盐浴铬钒共渗配方;然后用单一渗铬和单一渗钒两种配方与较佳的盐浴铬钒共渗配方对比研究,从渗层硬度和厚度等方面来考察工艺参数的影响,并运用X射线衍射分析技术（XRD）、金相显微镜、扫描电镜（SEM）等现代分析手段,系统分析研究了铬钒共渗层的组织特征、物相结构;并对单一渗铬层、铬钒共渗层和单一渗钒层从耐蚀性、抗氧化性和耐磨性等方面进行了较为系统的测试对比。经过试验研究和系统分析,得到以下重要结论： 1.通过铬钒共渗配方工艺研究,在分析比较共渗层厚度、硬度、工件相对粘盐量和盐浴流动性等因素的基础上,获得优化的盐浴铬钒共渗配方（80.1%Na2B7O4+8%Cr2O3+5%V2O5+4.5%NaF+2.4%B4C）。 2.T10钢分别经850℃、900℃和950℃铬钒共渗4h后,其覆层硬度在共渗温度为900℃时达到了最大值2375HV0.05,覆层硬度、厚度与时间的关系以及覆层厚度与温度的关系都与单一渗铬和单一渗钒相似。 3.铬钒共渗层主要由Cr7C3、Cr23C6、Fe3C、VC、Cr3C2相和少量的V4C3相组成,渗层厚度均匀,致密性和连续性良好,与基体呈良好的结合状态。 4.显微硬度测试表明,铬钒共渗试样的覆层与基体之间交界处的硬度呈平缓过渡。 5.铬钒共渗覆层弥补了渗钒层在抗高温氧化性能方面的不足和渗铬覆层在耐磨性方面的不足,同时具有优异的耐蚀性能及良好的抗剥落性能。上述研究结果对碳素工具钢TD盐浴铬钒共渗后部分取代低合金钢以降低工模具钢的制造成本和提高性价比具有重要的技术意义。

关键词：碳素工具钢铬钒共渗碳化钒覆层表面改性

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硼砂盐浴渗钒表面改性技术工艺机理研究

硼砂盐浴渗钒表面改性技术工艺机理研究

作者：屈震沈阳建筑大学

学位级别：硕士

现代工业生产中,随着生产高效化,模具逐渐成为重要的工艺装备。模具直接影响到加工后的成品的质量。随着科学技术的进步,对模具本身的性能要求也越来越严格。而模具的寿命问题则显得尤为重要。金属表面改性技术成为提高模具寿命和使用... 详细信息

现代工业生产中,随着生产高效化,模具逐渐成为重要的工艺装备。模具直接影响到加工后的成品的质量。随着科学技术的进步,对模具本身的性能要求也越来越严格。而模具的寿命问题则显得尤为重要。金属表面改性技术成为提高模具寿命和使用性能重要技术手段。 TD法盐浴渗钒技术是一种盐浴渗金属工艺。此法最先由日本丰田研究中心提出。在冷作模具以及零件的表面强化中得到广泛的应用。采用该工艺所形成的碳化钒覆层与基体结合力强于PVD、CVD等方法获得的结合力,而且,覆层在常温下具有良好的稳定性和优异的抗磨损能力.但是TD盐浴渗钒处理技术存在盐浴融盐容易老化、腐蚀严重、工件经渗钒处理后变形大以及表面易残留融盐且清洗困难等缺点。这一技术在国内还处于实验研究阶段,对其设备、工艺、覆层性能和组织结构以及覆层的形成机理的研究还不够充分。以上这些缺点限制了TD盐浴渗钒处理技术在国内的推广应用。本文成功制作出用于工业化生产TD盐浴渗钒处理的全套设备。研发出生成碳化钒覆层的盐浴配方、TD盐浴渗钒技术的工艺参数以及工艺流程。并此基础上,通过SEM/EDS测试和分析对TD盐浴渗钒的初期扩散机理、覆层形成过程、组织结构等进行了深入研究。应用显微硬度计对覆层横截面的显微硬度进行了测定。采用MM200型摩擦磨损试验机对碳化钒覆层进行了耐磨性测试。同时本文对稀土元素在TD盐浴渗钒中的作用进行了较为深入的研究和探讨。并在TD盐浴渗钒的融盐中分别依次添加0.3%、0.8%、1.3%、1.8%的稀土钕(Nd)。以考察稀土元素对TD盐浴渗钒的影响。并通过实验得出含稀土元素0.8%的盐浴成分的融盐覆层表面的显微硬度最高。本文还在实验的基础上,从热力学、材料学的角度分析了覆层形成机理。获得了具有实际应用价值的结果。如下：通过TD盐浴渗钒处理技术得到的碳化钒覆层具有均匀的厚度;覆层分布均匀,致密、完整,且碳化钒覆层具有极高的显微硬度。覆层与基体材料的结合能力较强。同时通过对传统盐浴设备的改进,提高盐浴设备的控制精度,有效地延长了盐浴设备的使用寿命。同时降低了能源的损耗。在盐浴渗钒的渗剂中添加少量的稀土,并通过研究稀土元素对覆层组织结构的影响,得出结论,稀土元素的添加量存在一个最佳值。同时稀土元素的加入还可以起到细化组织晶粒的作用。本文通过对TD盐浴渗钒处理技术的理论分析与实验研究,解决了该技术的若干主要问题,使TD盐浴渗钒技术更加有符合工业化生产的要求。

关键词：表面强化 TD盐浴渗钒碳化钒覆层组织结构稀土元素

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熔盐扩散渗钒组织结构和摩擦磨损特性的研究

安徽工学院学报 1987年第4期6卷 10-15页

作者：李健丁雪苇安徽工学院机械制造系

本文用扫描电镜、电子探针、X衍射仪、抗咬合试验、磨损试验等手段,研究了GCr15钢经熔益扩散渗钒处理后的组织结构和摩擦磨损特性。结果表明:面心立方晶格的碳化钒覆层由于摩擦系数较低,粘着倾向较小,且具有超高硬度,可显著改善钢的抗... 详细信息

本文用扫描电镜、电子探针、X衍射仪、抗咬合试验、磨损试验等手段,研究了GCr15钢经熔益扩散渗钒处理后的组织结构和摩擦磨损特性。结果表明:面心立方晶格的碳化钒覆层由于摩擦系数较低,粘着倾向较小,且具有超高硬度,可显著改善钢的抗咬合性和耐磨性,有良好的工业应用前景。

关键词：碳化钒覆层组织结构磨损咬合

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盐浴渗钒对GCr15钢抗咬合性和耐磨性的影响

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金属热处理 1987年第7期 20-23页

作者：李健丁雪苇安徽工学院

本文论述了盐浴渗钒对GCr15钢抗咬合性和耐磨性的影响,并与常规处理及渗硼处理进行了对比。试验结果表明,面心立方晶格的碳化钒覆层由于摩擦系数较低,粘着倾向较小,且具有极高的硬度,可大幅度提高钢的抗咬合性和耐磨性。其抗咬合能力约... 详细信息

本文论述了盐浴渗钒对GCr15钢抗咬合性和耐磨性的影响,并与常规处理及渗硼处理进行了对比。试验结果表明,面心立方晶格的碳化钒覆层由于摩擦系数较低,粘着倾向较小,且具有极高的硬度,可大幅度提高钢的抗咬合性和耐磨性。其抗咬合能力约是常规处理的7.2倍和渗硼处理的1.5倍。其相对耐磨性高达常规处理的12.6倍,渗硼处理的2.9倍。不同热处理状态的试样,磨损机制有明显差异。

关键词：耐磨性渗钒常规处理力学性能渗金属 GCr15 碳化钒覆层