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预处理纯铁表面结构与渗碳行为特征

杨智兵  
【摘要】: 渗碳处理在工业生产中是一种普遍使用的化学热处理方式。通过渗碳工艺处理的工件,可以获得较高表面硬度,高耐磨性及疲劳强度而心部又具有韧性和塑性,减少工件磨损,延长使用寿命。 渗碳一般在900-950℃的温度下进行,为了获得更厚的渗碳层(大于5mm)温度提高到980-1000℃,渗碳过程的时间根据需要选择6-12h,或更长。渗碳时间的延长易导致奥氏体晶粒粗大,工件变形较大等不良后果。 为寻找加快渗碳速度的方法。将钢板Q235脱碳后,表面经氧化还原处理后得到亚微米层状组织结构。然后在750℃-900℃间不同温度下进行渗碳。结果显示,经过氧化还原处理后能够使渗碳速度加快。得到试样利用OM,SEM,EDS,显微硬度仪对进行观察,分析,研究。 使用简化模型在计算机中进行渗碳过程模拟计算,通过设置不同参数得到接近实验结果的模拟状态。通过实验和模拟计算,掌握对经过表面预处理纯铁的渗碳特性。 本文研究主要结果有: (1)经过氧化还原预处理可以使距表面一定范围内的晶粒细化。 (2)通过对表面进行不同的氧化还原预处理次数,渗碳层厚度随处理次数增加而增加。 (3)在不同温度时间范围对试样进行渗碳,分别在15分钟至2小时的渗碳时间,经过处理试样渗碳层厚度比未经处理的试样要多10-80%。 (4)通过计算机模拟,得到经过预处理后增加渗速的参数推算值,其渗碳速度系数为未经处理的1.1-1.8倍,碳扩散系数为未经处理的1.2-3.3倍。 (5)随着温度的增加经过`攧 理的试样对渗碳加速效应减弱。


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