12Cr13钢硼碳共渗及复合渗工艺与性能研究
发布时间：2021-07-13 18:25
当今社会畜牧业随着经济的飞速发展迅速崛起,这同时宣告对生产饲料的机器有大量需求。目前,饲料机器中核心零部件之一的饲料模具在使用过程中常因为不耐磨而早期失效。维修更换饲料模具会浪费大量的人力财力,而且因维修而停产带来的间接损失也十分可观。因此,开发一种提高饲料模具使用寿命的工艺具有重要的工程应用意义。化学热处理工艺是一种古老而又成熟的表面改性手段,化学热处理后不仅可以有效改变材料表面的力学性能,而且又可以保持材料芯部优异的力学性能。本文针对饲料模具使用寿命短的问题,采用固体硼碳共渗和硼碳复合渗两种复合化学热处理方法对12Cr13钢进行表面改性处理。通过正交试验优化了硼碳共渗的工艺参数,采用单因素法优化了硼碳复合渗的工艺参数。借助金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、能谱仪、激光共聚焦显微镜、显微维氏硬度计、电化学工作站、摩擦磨损试验机等仪器对复合化学热处理后渗层厚度、渗层组织、渗层元素分布、耐蚀性、耐磨性等进行了系统研究。结果表明:硼碳共渗最佳工艺参数为共渗温度950℃、共渗时间6 h、渗剂比例C:B=4:6;硼碳复合渗最优工艺参数为渗碳温度950℃、渗碳时间6 h,渗硼温度95...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
饲料模具压轮Fig.1.1Thepressurerollerofthefeedmold
图 1.2 Fe-Cr 的二元系相图Fig. 1.2 Binary phase diagram of Fe-Cr钢的热处理工艺钢经过淬火加回火热处理后可以获得单相马氏体组织。由于了相变点 Ac3，而且大量合金碳化物的存在使组织中 C 和 C了其在加热过程中的扩散速度，为了使碳化物充分溶解得到后得到具有足够 C 和 Cr 浓度饱和度且均匀的马氏体组织，普通碳素钢和低合金结构钢高[11]。马氏体不锈钢的导热性较要严格控制其速度，防止其在淬火时组织产生微裂纹影响金锈钢和 20Cr13 型不锈钢中碳元素的成分偏低，在加热时钢变为奥氏体只能保持较低的范围。在淬火加热温度不高时α-F
使零件很好地达到“外强内韧”的性能特征。也同样遵循渗碳剂的分解、基体对活性碳原子吸收以及碳二元平衡相图中（图 1.3）显示 C 在α-Fe 中的溶解度传统的渗碳的温度比较高均是在奥氏体相区完成渗碳过[C]进入基体首先占据八面体间隙位置形成间隙固溶体硬度[34]。经过渗碳处理炉冷后渗碳层中组织与相图中 S 织结构依次为过共析结构(P+Fe3CⅡ) →共析结构(P)→亚碳原子的渗入在淬火后基体表面发生弥散析出强化和固。根据渗剂物态的差别主要可分为固体渗碳热处理、液种。
【参考文献】：
期刊论文
[1]销盘硬度对铁基合金摩擦磨损性能影响的研究[J]. 郭卫,张丽苹,柴蓉霞,李凯凯,张汉杰. 热加工工艺. 2019(04)
[2]稀土La2O3对45钢渗硼层性能的影响[J]. 王兰,吴奕明,卞国阳,谢欣宇. 表面技术. 2019(02)
[3]热喷涂技术应用及研究进展与挑战[J]. 李长久. 热喷涂技术. 2018(04)
[4]真空低压渗碳技术研究进展[J]. 韩永珍,李俏,徐跃明,胡小丽,李枝梅. 金属热处理. 2018(10)
[5]两种表面淬火方法对结构钢热物性能的影响[J]. 王程,刘杰,顾彩香,张浩. 金属热处理. 2018(09)
[6]GCr15轴承钢表面渗硼层生长动力学与机械性能[J]. 宗晓明,蒋文明,樊自田,高飞. 工程科学学报. 2018(09)
[7]FeB和Fe2B价电子结构与钢表面渗硼层硬化本质[J]. 刘伟东,张旭,屈华. 材料导报. 2018(04)
[8]模具渗硼工艺的研究进展及其应用[J]. 刘平平,杨红平,李妍. 模具制造. 2018(02)
[9]低温超饱和气体渗碳对316L奥氏体不锈钢力学性能的影响[J]. 姜勇,李洋,张显程,巩建鸣. 中国表面工程. 2018(01)
[10]渗硼层后处理研究现状[J]. 马壮,李玲,王斯琦,韦宝权,李智超. 金属热处理. 2017(08)
博士论文
[1]1Cr17铁素体不锈钢的成形性能研究[D]. 刘洪涛.北京科技大学 2018
[2]奥氏体不锈钢低温气体渗碳层组织性能及催渗技术研究[D]. 马飞.机械科学研究总院 2015
硕士论文
[1]TC4钛合金表面硼碳共渗及其耐摩擦磨损性能研究[D]. 张毅.南京航空航天大学 2018
[2]AZ91D镁合金表面超声化学镀工艺及性能研究[D]. 陈婷婷.江苏大学 2017
[3]Ti6Al4V钛合金固体渗碳、渗硼工艺探究及组织性能研究[D]. 汪旭东.江苏大学 2017
[4]9310钢窄齿形零件渗碳工艺的研究[D]. 侯兆敏.哈尔滨理工大学 2017
[5]18CrNiMo7-6钢碳硼复合渗层的组织和性能[D]. 满金亮.南京理工大学 2016
[6]平面及斜面拐角高速铣削的力与粗糙度研究[D]. 钟文斌.广东工业大学 2014
[7]3Cr13马氏体不锈钢的组织与性能研究[D]. 张盛攀.东北大学 2013
[8]热处理工艺对4Cr13马氏体不锈钢组织与性能的影响研究[D]. 张喆.东北大学 2013
[9]钢的渗硼工艺与组织性能的研究[D]. 李艳.河北联合大学 2012
本文编号：3282574
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
饲料模具压轮Fig.1.1Thepressurerollerofthefeedmold
图 1.2 Fe-Cr 的二元系相图Fig. 1.2 Binary phase diagram of Fe-Cr钢的热处理工艺钢经过淬火加回火热处理后可以获得单相马氏体组织。由于了相变点 Ac3，而且大量合金碳化物的存在使组织中 C 和 C了其在加热过程中的扩散速度，为了使碳化物充分溶解得到后得到具有足够 C 和 Cr 浓度饱和度且均匀的马氏体组织，普通碳素钢和低合金结构钢高[11]。马氏体不锈钢的导热性较要严格控制其速度，防止其在淬火时组织产生微裂纹影响金锈钢和 20Cr13 型不锈钢中碳元素的成分偏低，在加热时钢变为奥氏体只能保持较低的范围。在淬火加热温度不高时α-F
使零件很好地达到“外强内韧”的性能特征。也同样遵循渗碳剂的分解、基体对活性碳原子吸收以及碳二元平衡相图中（图 1.3）显示 C 在α-Fe 中的溶解度传统的渗碳的温度比较高均是在奥氏体相区完成渗碳过[C]进入基体首先占据八面体间隙位置形成间隙固溶体硬度[34]。经过渗碳处理炉冷后渗碳层中组织与相图中 S 织结构依次为过共析结构(P+Fe3CⅡ) →共析结构(P)→亚碳原子的渗入在淬火后基体表面发生弥散析出强化和固。根据渗剂物态的差别主要可分为固体渗碳热处理、液种。
【参考文献】：
期刊论文
[1]销盘硬度对铁基合金摩擦磨损性能影响的研究[J]. 郭卫,张丽苹,柴蓉霞,李凯凯,张汉杰. 热加工工艺. 2019(04)
[2]稀土La2O3对45钢渗硼层性能的影响[J]. 王兰,吴奕明,卞国阳,谢欣宇. 表面技术. 2019(02)
[3]热喷涂技术应用及研究进展与挑战[J]. 李长久. 热喷涂技术. 2018(04)
[4]真空低压渗碳技术研究进展[J]. 韩永珍,李俏,徐跃明,胡小丽,李枝梅. 金属热处理. 2018(10)
[5]两种表面淬火方法对结构钢热物性能的影响[J]. 王程,刘杰,顾彩香,张浩. 金属热处理. 2018(09)
[6]GCr15轴承钢表面渗硼层生长动力学与机械性能[J]. 宗晓明,蒋文明,樊自田,高飞. 工程科学学报. 2018(09)
[7]FeB和Fe2B价电子结构与钢表面渗硼层硬化本质[J]. 刘伟东,张旭,屈华. 材料导报. 2018(04)
[8]模具渗硼工艺的研究进展及其应用[J]. 刘平平,杨红平,李妍. 模具制造. 2018(02)
[9]低温超饱和气体渗碳对316L奥氏体不锈钢力学性能的影响[J]. 姜勇,李洋,张显程,巩建鸣. 中国表面工程. 2018(01)
[10]渗硼层后处理研究现状[J]. 马壮,李玲,王斯琦,韦宝权,李智超. 金属热处理. 2017(08)
博士论文
[1]1Cr17铁素体不锈钢的成形性能研究[D]. 刘洪涛.北京科技大学 2018
[2]奥氏体不锈钢低温气体渗碳层组织性能及催渗技术研究[D]. 马飞.机械科学研究总院 2015
硕士论文
[1]TC4钛合金表面硼碳共渗及其耐摩擦磨损性能研究[D]. 张毅.南京航空航天大学 2018
[2]AZ91D镁合金表面超声化学镀工艺及性能研究[D]. 陈婷婷.江苏大学 2017
[3]Ti6Al4V钛合金固体渗碳、渗硼工艺探究及组织性能研究[D]. 汪旭东.江苏大学 2017
[4]9310钢窄齿形零件渗碳工艺的研究[D]. 侯兆敏.哈尔滨理工大学 2017
[5]18CrNiMo7-6钢碳硼复合渗层的组织和性能[D]. 满金亮.南京理工大学 2016
[6]平面及斜面拐角高速铣削的力与粗糙度研究[D]. 钟文斌.广东工业大学 2014
[7]3Cr13马氏体不锈钢的组织与性能研究[D]. 张盛攀.东北大学 2013
[8]热处理工艺对4Cr13马氏体不锈钢组织与性能的影响研究[D]. 张喆.东北大学 2013
[9]钢的渗硼工艺与组织性能的研究[D]. 李艳.河北联合大学 2012
本文编号：3282574
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