收藏本站
《大连理工大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

碳钢硼钒稀土共渗工艺与组织性能研究

王国阳  
【摘要】:目前,渗硼尤其是硼钒共渗和稀土硼钒共渗的工艺、组织及性能方面尚存在不少问题,仍缺乏系统的实验数据和较为全面的分析结论。为了给工业生产提供理论指导,推动渗硼及含硼多元共渗在工业上的进一步应用,本文以中低碳钢为待渗基体,采用固体粉末法进行了渗硼、硼钒共渗以及稀土硼钒共渗工艺实验。首先设计了正交实验方案,通过改变渗剂配方和工艺参数进行了一系列工艺实验,根据所得渗层厚度和显微硬度的大小来分析渗剂配方、工艺参数对渗层结构和性能的影响规律,从而为这三种工艺确定了合理的渗剂配方和工艺参数。然后,对经过这三种工艺处理试样的渗层组织形貌、渗入元素含量及分布、物相组成、显微硬度以及脆性等方面进行了全面的检测分析。 研究结果表明:渗硼层厚度随着温度的升高、时间的延长和供硼剂含量的提高而增大,渗硼温度对渗层厚度影响效果最大,共渗时间的影响相对最小;三种工艺的渗层硼化物组织都呈梳齿状锲入基体,硼齿区最外层比次外层更疏松;过渡区有不同程度的增碳和晶粒粗大现象;45钢渗层的梳齿比20钢更加粗大和致密,添加钒铁的共渗改善了渗层的致密性。渗硼层均获得了FeB和Fe_2B的双相组织,随试样含碳量提高,渗硼层中FeB相含量趋于降低。添加钒铁的共渗倾向于抑制FeB相的产生,并可能形成V_2C甚至VB化合物相;硼钒共渗层的显微硬度高于渗硼层,但硬度梯度仍然较大。稀土硼钒共渗层显微硬度受渗入硅的影响而减小,同时硬度梯度也较小;在大载荷作用下,20钢的渗层脆性显著大于45钢渗层,同种材料稀土硼钒共渗层和硼钒共渗层的脆性均大于渗硼层,因此应该对渗硼及含硼多元共渗试样进行淬火和回火处理以提高基体强度。 最后根据实验结果,探讨了各渗层形核长大模型和各元素的微观扩散机制及其对渗层性能的影响。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG156.8

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张红霞;段志琴;;稀土催渗技术的应用研究[J];湖北汽车工业学院学报;2010年04期
2 张红霞;赵玉梅;师侦峰;;稀土元素在金属表面改性中的应用[J];金属热处理;2011年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 董鲜峰;铁基粉末冶金材料烧结渗硼工艺及组织、性能研究[D];吉林大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李成明,徐重,谢锡善;渗金属技术现状[J];表面技术;1997年04期
2 丁二农;固体深层渗硼中元素的分布[J];材料工程;1993年09期
3 徐宏毅,彭家芳,杨治荣;优化设计试验及其应用[J];国外建材科技;1996年02期
4 李辉;曹晓明;韩文祥;;渗硼层形成机理的探讨[J];河北工学院学报;1992年03期
5 许俊华,刘惠南;稀土-硼固体共渗机理及组织结构特点[J];华东船舶工业学院学报;1996年04期
6 冯承明,许斌,华磊;渗硼过程的稀土催渗与共渗研究进展[J];金属热处理;1995年06期
7 孙希泰,李木森;固体渗硼的发展概况[J];金属热处理;1995年06期
8 张松,葛景岩,李超,朱荆璞,张春华,赵芳欣;硼钒稀土共渗及其机理[J];金属热处理;1996年05期
9 孙希泰,徐英,孙毅;21世纪化学热处理将由其它能助扩渗代替纯热扩渗[J];金属热处理;2003年01期
10 阎牧夫,刘志儒,朱法义;稀土化学热处理进展[J];金属热处理;2003年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨志兵;45钢硼-稀土(铬)共渗工艺与组织性能的研究[D];中南大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王金超;钙对钒渣提钒的影响[J];四川有色金属;2004年04期
2 张冬清;李运刚;张颖异;;国内外钒钛资源及其利用研究现状[J];四川有色金属;2011年02期
3 陈方生,齐宝森,于龙基;模具材料的硅硼氮共渗[J];工程塑料应用;1996年06期
4 武兵书;;模具材料在冲击载荷下磨损性能的评价与研究[J];安徽工学院学报;1988年02期
5 孙映坤,祖兴,吴朝军,张文竹;35CrNi3MoVA钢渗铬层的组织与性能[J];兵器材料科学与工程;1987年06期
6 吴永堂;齿轮的低氮快速碳氮共渗[J];兵器材料科学与工程;1990年07期
7 曹登驹,李春信,徐凯;薄层气体渗碳的动力学问题[J];兵器材料科学与工程;1992年05期
8 康进兴,赵文轸;Cu基、Ni基喷焊层材料的浆体冲蚀性能研究[J];兵器材料科学与工程;2002年01期
9 胡金锁,李治源,郝敬敏,王莹;两种不同基体渗硼层的磨损试验及摩擦学特性分析[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
10 胡治锁,李治源,郝敬敏,王莹;基于热力学原理分析的自保护渗硼膏剂研制及应用[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李寅炯;刘金海;李国禄;陈茁;;含碳化物奥铁体球墨铸铁渗硫后耐磨性的研究[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
2 苏航;张解;陈晓玲;木原重光;张永权;;多国钢铁材料牌号的计算机自动匹配技术[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年
3 马世宁;胡春华;乔玉林;王长生;;活性屏离子渗硫层的结构与减摩耐磨性能研究[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(一)[C];2008年
4 曹泓;刘颖;赵志伟;叶金文;涂铭旌;;碳热还原氮化法制备氮化钒合金的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
5 马兰;杨绍利;高仕忠;;V_2O_5溶胶-凝胶薄膜制备及其厚度预报[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
6 苟国庆;陈辉;涂铭旌;;热喷涂NiCr/Cr_3 C_2、NiCrCoAlY涂层的微观组织结构及抗热震性能[A];中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集[C];2006年
7 于有生;倪火炬;温家伶;;铁基合金激光熔覆的研究[A];湖北省暨武汉焊接学会成立二十五周年2005年焊接学术年会文集[C];2005年
8 温家伶;于有生;倪火炬;常明;李冬林;;硼、稀土对铁基合金激光熔敷层性能的影响[A];湖北省暨武汉焊接学会成立二十五周年2005年焊接学术年会文集[C];2005年
9 徐军;伍超群;;Cr12型钢制冷作模具开裂失效分析[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
10 焦明泉;陈玲;刘宁;;Zn粉的比例对膏剂法渗锌涂层的耐蚀性的影响[A];2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 叶国华;从含钒钢渣中提取V_2O_5的新工艺与机理研究[D];昆明理工大学;2010年
2 李绍宏;高强韧冷作模具钢组织设计及组织控制研究[D];上海大学;2011年
3 吴厚平;稀土在Cr/V-RE/La_2O_3联合掺杂WC-Co合金烧结过程中的定向迁移行为与机理[D];中南大学;2011年
4 邰晓曦;介孔铈锆复合氧化物—聚合物杂化材料的制备及性能研究[D];华南理工大学;2011年
5 杨海丽;熔盐脉冲电沉积制备高硅钢的研究[D];燕山大学;2011年
6 王萌;金属络合物激光三维物化改性技术研究[D];天津大学;2011年
7 李新生;高钙低品位钒渣焙烧—浸出反应过程机理研究[D];重庆大学;2011年
8 李杨;基于空心阴极放电的材料表面等离子体改性技术研究[D];大连海事大学;2012年
9 吴爱民;模具钢电子束表面改性及应用基础研究[D];大连理工大学;2002年
10 张信贵;城市区域水土作用分析与土的结构强度研究[D];广西大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨用龙;石煤湿法提钒工艺及其溶液化学研究[D];湘潭大学;2010年
2 邓仪煜;汽车发动机活塞销抗摩擦磨损性能研究[D];江西理工大学;2010年
3 周宛谕;灰渣资源化综合利用试验研究[D];浙江大学;2010年
4 邓志敢;石煤氧压酸浸萃取提钒新工艺研究[D];昆明理工大学;2008年
5 吴惠玲;常压下从含钒石煤中浸取钒的新技术研究[D];昆明理工大学;2008年
6 周雪娇;V-S-H_2O系E-pH图及V_2O_3溶解动力学研究[D];昆明理工大学;2010年
7 葛怀文;从含钒尾渣中浸取钒新工艺研究[D];昆明理工大学;2008年
8 张国强;重载渗碳齿轮钢的疲劳性能研究[D];昆明理工大学;2009年
9 屈鹏;外热式坩埚TD盐浴炉的研究与改进[D];武汉理工大学;2010年
10 蔺涛涛;几种热作模具材料表面TD渗铬的工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江静华,蒋建清,马爱斌,张旭海;稀土化学热处理及其发展现状[J];中国表面工程;2003年05期
2 张金柱;杨宗伦;魏可媛;;稀土元素在化学热处理中的催渗和扩散机理研究[J];材料导报;2006年S1期
3 郭景杰;柳百成;周昌炽;;不同基体球铁的激光表面重熔组织[J];金属科学与工艺;1990年04期
4 姜信昌;曹晓明;韩文祥;李辉;王健安;;渗硼层形成机理的探讨[J];金属科学与工艺;1991年02期
5 ;Aluminizing Low Carbon Steel at Lower Temperatures[J];Journal of Materials Science & Technology;2009年04期
6 谢飞,马宝钿,何家文,张建林;钢中稀土对化学热处理的影响与作用机理[J];稀有金属材料与工程;1997年01期
7 李斗星;材料科学中的高分辨电子显微学—发展历史、现状与展望[J];电子显微学报;2000年02期
8 李树有,关若男,李日升,叶恒强;表面的高分辨电子显微平面像的模拟[J];电子显微学报;1997年03期
9 范景莲,黄伯云,刘军,吴恩熙;微波烧结原理与研究现状[J];粉末冶金工业;2004年01期
10 吕大铭;凌贤野;;新型真空触头材料—粉末冶金Cr-Cu系合金[J];粉末冶金技术;1984年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘秀娟;模具钢表面TD法制备碳化钒覆层的研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨志兵;45钢硼-稀土(铬)共渗工艺与组织性能的研究[D];中南大学;2004年
2 李延辉;低温盐浴氮碳钒共渗工艺研究[D];湖南大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王岩;徐晋勇;高成;高波;李元明;;不锈钢渗铜铈渗层成分及硬度[J];兵器材料科学与工程;2012年02期
2 高原;张维;李冰;袁琳;王成磊;;等离子表面钨钼稀土(钇)合金强化层滑动磨损性能[J];材料热处理学报;2012年08期
3 王权;陈德富;金自立;;稀土元素对高碳钢组织及力学性能的影响[J];金属热处理;2012年11期
4 安占裴;王昌;李静;;稀土热扩渗在注塑模具中的运用[J];塑料包装;2012年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 单朝军;H13钢RE-N-C-V-Nb共渗渗层动力学及热稳定性研究[D];广西大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯承明;许斌;华磊;;球化剂对固体渗硼的复合催渗[J];安徽工学院学报;1991年04期
2 阎牧夫,刘志儒,陈阳;稀土软氮化表面XRD研究[J];兵器材料科学与工程;1991年11期
3 潘俊徳,贺琦,范本惠,郑维能,李成明,韩晋宏,徐重;加弧辉光离子渗铝层相组成的研究[J];兵工学报;1994年04期
4 王四根,盖世英,蒋政,唐伟忠,吕反修;硬质合金工具金刚石涂层渗硼预处理[J];北京科技大学学报;2000年01期
5 谢洪波;;机械镀技术[J];表面工程;1992年02期
6 孙希泰;;滚动粉末渗锌技术[J];表面工程;1993年01期
7 谭昌瑶;沈思特;;复合渗膏剂的研制[J];材料保护;1990年10期
8 周庆韬;机械合金化的进展[J];材料导报;1992年02期
9 符仁钰;朱雅年;张炜;孙长安;唐维琴;;室温形变和稀土元素对20钢碳、氮共渗的复合作用[J];金属科学与工艺;1990年01期
10 姜信昌;曹晓明;韩文祥;李辉;王健安;;渗硼层形成机理的探讨[J];金属科学与工艺;1991年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史文元;王介淦;侯树勤;周建初;马立达;苏正家;;高速钢刀具的滴注式氧—硫——碳—氮—硼多元共渗[J];金属热处理;1984年10期
2 李颂文,唐果宁,周贤,李文胜;碳含量对渗硼过程影响的试验研究[J];湘潭矿业学院学报;1997年01期
3 孙静,田丽静,杨玉林;汽车离合器从动盘的C-N-B多元共渗[J];金属热处理;2004年11期
4 ;国际领先的“气体法低温稀土多元共渗”新工艺研试成功[J];沈阳工业大学学报;1986年01期
5 李安宁;鞍钢高炉试用多元共渗铜基风口取得良妤效果[J];炼铁;1991年02期
6 王彦平;刘志儒;单永晰;杨晓川;季增禄;马英利;;高速钢刀具的稀土多元共渗[J];金属热处理;1993年10期
7 贾明;多元渗防磨技术的应用[J];沈阳工业大学学报;2004年03期
8 ;低真空多元共渗工艺及设备的研究[J];机电产品开发与创新;1996年03期
9 刘扬泰;陈侃;崔本全;吴文君;黄玉萍;;精密零件的气体多元共渗[J];金属热处理;2011年04期
10 南京航空学院表面强化课题组;;高速钢刀具的低温多元共渗[J];机械工人.热加工;1986年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 惠卫军;田鹏;董瀚;苏世怀;于同仁;翁宇庆;;中碳钢形变及冷却过程中的组织演变[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
2 王世宇;傅杰;李晶;王新江;李子林;段贵生;;安钢电炉流程生产高碳钢过程氮含量的控制研究[A];冶金研究中心2005年“冶金工程科学论坛”论文集[C];2005年
3 刘学庆;王佳;;碳钢合金元素与腐蚀速度相关性的灰关联分析[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年
4 曹华珍;张九渊;毛信表;郑国渠;倪似愚;董绍平;袁军国;;碳钢在原油罐罐底水介质中的极化行为[A];第二届石油石化工业用材研讨会论文集[C];2001年
5 惠卫军;田鹏;董瀚;苏世怀;于同仁;翁宇庆;;中碳钢形变及冷却过程中的组织演变[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
6 李维娟;;生产超细晶粒低碳钢的实验研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(4)[C];2003年
7 倪亚平;;使用冷却水槽实现钢卷快速冷却技术[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
8 倪亚平;;使用冷却水槽实现钢卷快速冷却技术[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
9 喻承欢;吴永生;邱同榜;李具中;;无碳材质在连铸极低碳钢和纯净钢上的应用[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(3)[C];2003年
10 张笑冰;;碳钢缓蚀剂的缓蚀效果及应用[A];2008中国水处理技术研讨会暨第28届年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 明星;碳钢密度的预测[N];世界金属导报;2005年
2 冰馨;碳钢紧固件反倾销立案[N];中国企业报;2008年
3 记者 沈衍琪;我国反倾销欧盟进口碳钢紧固件[N];北京日报;2008年
4 本报记者 柳祖林;两大因素支撑 近期优钢价格持稳[N];中国冶金报;2010年
5 金伯英;碳钢及合金钢表面涂覆铝刚玉化层的制造方法[N];中国有色金属报;2002年
6 ;为何是欧盟碳钢紧固件[N];国际商报;2010年
7 周俊 宋爱华;山东泰安滚动轴承碳钢球联盟标准成功立项[N];中国质量报;2010年
8 杨朝霞;配件“锁紧”门窗质量“喉舌”[N];中华建筑报;2003年
9 本报记者 卢铮;中国启动对欧碳钢紧固件反倾销调查[N];中国证券报;2008年
10 纪;部分通用机械产品被亮“黄牌”[N];中国矿业报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈文;碳钢缓蚀剂和铜基自组装膜的研究[D];西南大学;2012年
2 赵景茂;碳钢在NaHCO_3-NaCl体系中的局部腐蚀行为与机理研究[D];北京化工大学;2001年
3 黄乃宝;溴冷机中碳钢、铜及其合金的腐蚀机理研究[D];大连理工大学;2003年
4 唐聿明;碳钢在含氯离子溶液中的孔蚀早期电化学行为特征[D];北京化工大学;2005年
5 石杰;热轧碳钢表面氧化皮结构、机械研磨酸洗及无酸酸洗研究[D];北京科技大学;2008年
6 池成忠;碳钢表面中温双辉等离子渗铬合金化及渗层中碳迁移的研究[D];太原理工大学;2004年
7 高国;β-胺基醇气相缓蚀剂的合成及其缓蚀机理研究[D];大连理工大学;2007年
8 陶志华;酸性介质中苯基—三唑类化合物对碳钢的缓蚀行为研究[D];重庆大学;2011年
9 廖俊生;铀酰溶液中合金腐蚀行为和铀铌合金氧化特性研究[D];中国工程物理研究院;2004年
10 邹妍;海水中锈层覆盖碳钢的腐蚀电化学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王国阳;碳钢硼钒稀土共渗工艺与组织性能研究[D];大连理工大学;2006年
2 李杰兰;土酸介质中碳钢高温缓蚀剂的研制[D];辽宁师范大学;2004年
3 李媛;碳钢表面纳米SiO_2薄膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2004年
4 晋军辉;内覆不锈钢/碳钢双金属管内压扩散复合的研究[D];大连交通大学;2004年
5 颜东洲;纳米SiO_2薄膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2003年
6 常明珠;碳钢表面分子自组装膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2005年
7 唐晓;海洋环境中碳钢腐蚀速度软测量方法研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2003年
8 严莉;海水环境中硫酸盐还原菌与金属电化学状态相关性研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2004年
9 张起生;Si对碳钢耐大气腐蚀性能影响的研究[D];大连理工大学;2006年
10 陈丽;碳钢在氯化铵体系中的腐蚀及钼酸钠缓蚀作用的研究[D];河北师范大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026