检索结果-南通市图书馆

作者：赵晓博山东大学

学位级别：硕士

本文对低温固体粉末渗铬进行了探索性的研究,并在20和45钢表面上取得了渗铬层。采用金相显微镜、X射线衍射、热场发射扫描电镜等检测方法研究了渗铬层的形貌、微观成分、相结构等,讨论了渗铬层的形成机制。研究表明,在580-650℃下保... 详细信息

本文对低温固体粉末渗铬进行了探索性的研究,并在20和45钢表面上取得了渗铬层。采用金相显微镜、X射线衍射、热场发射扫描电镜等检测方法研究了渗铬层的形貌、微观成分、相结构等,讨论了渗铬层的形成机制。研究表明,在580-650℃下保温3-5h,可以在20钢、45钢表面得到厚约2-8μm致密的渗铬层,所得渗层质量与基体碳含量、预处理条件、保温时间等参数相关。随保温时间延长,所得渗层厚度增加、致密性和均匀性提高;试样经过淬火处理,所得渗层厚度、致密性和均匀性与退火态试样比较均有所提高;渗铬过程中滚筒需进行转动,以保证活性铬原子供应和渗层均匀,但转速需进行控制,否则易造成渗层疏松、孔洞;粗糙试样表面的渗层厚度大于光滑试样。试样渗铬层与基体间的贫碳薄层所发生的再结晶,是由渗铬层的应力引起的,在很大程度上消除了基体和渗层的应力作用,增加了基体和渗层的结合强度。通过理论计算,证实在低温固体粉末渗铬过程中,空位机制对原子的扩散、渗层的形成和生长有着重要的作用;淬火试样脱碳层实际厚度与计算值在数量级上相符,约十几至几十微米,同时又由于空位扩散机制的影响,增加了脱碳量,使脱碳层厚度大于计算数值。经X射线衍射检测和热场发射扫描电镜分析表明,实验参数相同时,形成的渗层因试样预处理条件的不同而异：退火态试样所得渗层的主要相结构为α-（Cr, Fe）,Fe-Cr, Fe3C,没有发现碳化铬;淬火态试样所得渗层的主要相成分为a-（Cr,Fe）,Cr7C3,（Fe,Cr）3C;渗层中铬含量与基体碳含量有关,45钢渗层中铬含量明显高于20钢。在低温固体粉末渗铬过程中,碳由基体向渗层的扩散为上坡扩散,在渗层中的扩散则因试样而异：在退火态钢的渗层中,中间区域的碳含量最高,两侧含量递减,成分曲线为左右对称的抛物线。渗层中Fe3C的形成降低了碳的化学势,提供了碳上坡扩散的驱动力;对淬火态的试样,由于淬火产生了大量缺陷,大大提高了碳在基体内的扩散速度,为表面碳化铬的形成提供了足够的碳。之后随着渗层的增厚,各种原子在渗层中的扩散越来越困难,最终形成了由渗层表面向基体递减的分布状态。通过本文的研究,证明低温固体粉末渗铬法是可行的。在中低碳钢可以实验成功,说明对其他种类的钢同样也可以应用。本实验工艺温度低、时间短,较其他工艺大大降低了能耗、节约了资源,减少了工件的变形。同时,也为其他低温渗金属的工艺提供了重要的借鉴意义,具有很好的工业应用价值。

关键词：低温渗铬固体粉末渗铬铬的扩散碳的扩散

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超声冲击对65Mn钢渗铬层摩擦磨损性能的影响

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表面技术 2022年第1期51卷 52-59,85页

作者：王志明李庆达汪昊王宏立胡军赵胜雪黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319

目的提高65Mn钢的固体粉末渗铬层厚度和耐磨性能。方法对65Mn钢进行超声冲击(UI)和固体粉末渗铬(SPC)相结合的复合工艺处理。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),研究UI+SPC复合工艺处理后65Mn渗铬层的... 详细信息

目的提高65Mn钢的固体粉末渗铬层厚度和耐磨性能。方法对65Mn钢进行超声冲击(UI)和固体粉末渗铬(SPC)相结合的复合工艺处理。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),研究UI+SPC复合工艺处理后65Mn渗铬层的物相结构、厚度及元素分布。通过显微维氏硬度计、摩擦磨损试验机研究渗铬层的显微硬度和摩擦磨损性能。结果SPC处理试样的渗层厚度约为45μm,UI+SPC复合工艺处理试样的渗层厚度约为58μm,相比SPC试样,渗层厚度提高了13μm。渗铬层表面均匀致密,主要相组成为(Cr,Fe)_(23)C_(6)、(Cr,Fe)_(7)C_(6)、Cr_(2)C。UI+SPC试样渗层表面硬度达1659HV,约为基体表面硬度的6倍,且硬度从表面至心部呈梯度下降。UI+SPC试样表面渗铬层具有较好的耐磨性能,平均摩擦系数为0.170,磨损量约为基材的1/4,其主要磨损机理为粘着磨损和氧化磨损,伴随着磨粒磨损。结论UI可有效提高SPC工艺的Cr原子扩散性能,提高渗铬层厚度。相比于单一的SPC处理试样,UI+SPC复合工艺处理试样渗铬层的耐磨性显著提高。UI处理的加入,使SPC试样的磨损机理由“磨粒+粘着”转化为“粘着、氧化+磨粒”。

关键词：超声冲击固体粉末渗铬渗铬层磨粒磨损氧化磨损粘着磨损

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