TD盐浴渗铬层生长机理

发布时间：2023-04-01 23:10

　　利用TD盐浴渗铬技术,在1173、1223、1273 K的温度条件下,分别对5Cr Ni Mo合金钢进行0⁶ h的盐浴渗铬和硼铬共渗实验,以探究覆层厚度与TD处理时间和TD处理温度的规律和覆层组织生长机理。通过XRD分析覆层的物相;通过SEM-EDS观察覆层的形貌。结果表明,在TD盐浴渗铬中,覆层中主要物相为M7C3和Cr7C3,覆层致密且与基体结合良好。当TD处理时间大于1 h时,覆层厚度与TD处理温度和TD处理时间遵循抛物线规律:(92=5743exp(-18492/T)t,其扩散激活能为154.3 k J/mol。根据覆层厚度与TD处理时间和TD处理温度的规律,绘制出5Cr Ni Mo合金钢盐浴渗铬的覆层厚度等高线图,便于在实际生产中,对覆层厚度进行预测;根据非稳态扩散理论和规则溶液亚晶格理论求解出覆层厚度数学模型的理论解:L2=4570exp(-17185/T)t;在TD盐浴硼铬共渗中,共渗层中主要物相为Fe B和Fe2B、Cr5B3、Cr B,覆层致密且与基体结合良好。当TD处理时间大于1 h时,覆层厚度与TD处理温度和TD处理时间遵循抛物线规律:(92...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 表面改性技术概述
    1.3 TD盐浴渗铬技术概述
        1.3.1 TD盐浴渗铬技术原理
        1.3.2 TD盐浴渗铬研究现状
    1.4 TD盐浴渗铬覆层生长模型研究现状
        1.4.1 TD盐浴渗铬覆层生长数学模型研究现状
        1.4.2 TD盐浴渗铬覆层生长组织研究现状
    1.5 本文研究的意义
    1.6 本文研究的主要内容
第2章 实验设备、材料及方法
    2.1 引言
    2.2 实验设备
        2.2.1 TD盐浴设备
        2.2.2 覆层形貌和物相分析设备
    2.3 基体材料的选择
    2.4 实验工艺流程
    2.5 实验方法
第3章 TD盐浴渗铬覆层制备
    3.1 引言
    3.2 TD盐浴渗铬配方的确定
    3.3 TD盐浴渗铬工艺的确定
        3.3.1 全排列实验结果
        3.3.2 TD处理温度对覆层厚度的影响
        3.3.3 TD处理时间对覆层厚度的影响
    3.4 本章小结
第4章 TD法盐浴渗铬组织分析
    4.1 引言
    4.2 覆层生长过程中组织分析
        4.2.1 X射线衍射分析
        4.2.2 覆层的横截面形貌
        4.2.3 覆层的显微组织和能谱分析
        4.2.4 覆层组织中晶粒生长关系
    4.3 本章小结
第5章 TD法盐浴碳化铬覆层生长数学模型
    5.1 引言
    5.2 扩散过程
    5.3 扩散机制
        5.3.1 间隙扩散机制
        5.3.2 空位扩散机制
    5.4 TD法盐浴渗铬的热力学分析
        5.4.1 盐浴渗铬过程中的化学反应及热力学分析
        5.4.2 氧对渗铬过程的影响
    5.5 碳化铬覆层生长的动力学研究
        5.5.1 碳化铬覆层生长数学模型的实验解
        5.5.2 碳化物覆层生长数学模型的理论解
        5.5.3 模型参数的确定
        5.5.4 结果分析
    5.6 本章小结
第6章 TD盐浴硼铬共渗层制备
    6.1 引言
    6.2 盐浴硼铬共渗配方的确定
    6.3 盐浴硼铬共渗工艺的确定
        6.3.1 全排列实验结果
        6.3.2 TD处理温度对覆层厚度的影响
        6.3.3 TD处理时间对共渗层厚度的影响
    6.4 本章小结
第7章 TD盐浴硼铬共渗层组织分析及其形成机理
    7.1 引言
    7.2 TD盐浴硼铬共渗的热力学分析
    7.3 硼铬共渗层生长的动力学研究
    7.4 硼铬共渗层组织分析
        7.4.1 X射线衍射分析
        7.4.2 扩散过程
        7.4.3 硼铬共渗层横截面组织分析
    7.5 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
摘要
Abstract



本文编号：3778044