滲硼技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及在模具上的應(yīng)用

1、北 華 航 天 工 業(yè) 學(xué) 表面工程學(xué)概論調(diào)研報(bào)告報(bào)告題目：滲硼技術(shù)的發(fā)展以及在模具上的應(yīng)用 作者所在系部： 材料工程系 作者所在專業(yè)： 材料成型及控制工程 作者所在班級(jí)： B10812 作 者 組別 ： 第四組 作 者 姓名 ： 周超 完 成 時(shí) 間 ： 2013.10.6 滲硼技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及在模具上的應(yīng)用 摘要20世紀(jì)中期國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)外開始對(duì)滲硼技術(shù)進(jìn) 行研究與應(yīng)用，主要是對(duì)液體滲硼和固體粉末滲硼技術(shù)進(jìn)行滲硼劑、滲硼工藝、滲硼原理及滲硼層組織與性能的開發(fā)研究工作。國(guó)外以日本為代表的液體滲硼的研究，以德國(guó)為代表的固體粉末滲硼技術(shù)的研究都取得了成功。我國(guó)大量開展?jié)B硼技術(shù)的研究始于20世紀(jì)70年

2、代后期，主要從事液體滲硼研究與應(yīng)用，同時(shí)對(duì)固體粉末滲硼進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。1977年7月在江西省新余縣召開了“全國(guó)滲硼技術(shù)座談會(huì)”，實(shí)際為全國(guó)首屆滲硼技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)。這次會(huì)議對(duì)滲硼技術(shù)的研究與應(yīng)用起到了極大的推動(dòng)作用，滲硼技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與大專院校熱處理工作者的空前關(guān)注，紛紛開展此項(xiàng)研究和開發(fā)應(yīng)用，發(fā)表了大量的學(xué)術(shù)論文。此后，又由中國(guó)熱處理學(xué)會(huì)先后多次在天津、蓬萊、長(zhǎng)沙、武漢等地組織召開了全國(guó)滲硼技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議。滲硼技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了滲金屬技術(shù)的開發(fā)與研究。1987年中國(guó)熱處理學(xué)會(huì)成立了“全國(guó)滲硼滲金屬技術(shù)委員會(huì)”，使?jié)B硼技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用得以迅速發(fā)展，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。我們較全面系統(tǒng)地對(duì)液體

3、滲硼、固體滲硼技術(shù)進(jìn)行了研究與應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以后，我們對(duì)滲硼技術(shù)由理論研究轉(zhuǎn)向生產(chǎn)應(yīng)用開發(fā)。主要解決滲劑的優(yōu)選、工藝的簡(jiǎn)化、消除污染和降低成本，以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需求；同時(shí)，開展了大量非模具零件的滲硼研究。我們對(duì)出口德國(guó)的紡織機(jī)械配件導(dǎo)板進(jìn)行了滲硼處理，使之通過了德國(guó)的技術(shù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，累計(jì)出口近萬件。關(guān)鍵詞：滲硼技術(shù)、液體滲硼、固體滲硼一、滲硼理論的研究概況主要通過大量的試驗(yàn)與測(cè)試分析從兩個(gè)方面探討了滲硼理論：一是滲硼過程中產(chǎn)生活性硼原子的化學(xué)、熱力學(xué)反應(yīng)；二是形成硼化物的金屬學(xué)理論。1.1 滲硼過程中的化學(xué)反應(yīng)通過國(guó)內(nèi)外大量研究，已基本上明了了鋼鐵滲硼過程中的化學(xué)反應(yīng)。現(xiàn)將鹽浴滲硼、固體

4、滲硼、氣體滲硼有關(guān)化學(xué)反應(yīng)簡(jiǎn)要介紹如下：1.1.1 鹽浴滲硼化學(xué)反應(yīng) 鹽浴滲硼普遍采用的供硼劑以硼砂為主，碳化硅、鋁粉等為還原劑，其基本的化學(xué)反應(yīng)如下：(1)硼砂浴中加碳化硅的反應(yīng)：Na2B4O7+2SiC=Na2O.2SiO2+4B+2CO(2)硼砂浴中加鋁粉的反應(yīng)：Na2B4O7十4A1=Na20+2A1203+4B上述二式中的B為活性硼原子，可以滲入鋼中。 1.1.2 固體滲硼化學(xué)反應(yīng) 固體滲硼普遍采用的供硼劑有兩種，一種是碳化硼，一種是硼鐵。為還原出硼原子，在滲劑中均添加氟硼酸鉀作為活化劑，其化學(xué)反應(yīng)如下：(1)碳化硼、氟硼酸鉀滲劑的反應(yīng)：2KBF4+B4C+02=K20+4BF2+2

5、B+CO其中的BF2為不穩(wěn)定氣體，經(jīng)分解析出硼原子而形成穩(wěn)定的BF3氣體：3BF2=B+2BF3(2)硼鐵、氟硼酸鉀滲劑的反應(yīng)：4KBF4+4B+O2=2K2O+8BF2其中的BF2發(fā)生分解而析出硼原子。1.1.3 氣體滲硼化學(xué)反應(yīng) 氣體滲硼主要采用兩種氣氛，一種是三氯化硼，一種是乙硼烷，其滲硼化學(xué)反應(yīng)如下：(1)三氯化硼氣體滲硼化學(xué)反應(yīng)：2HCl3+5Fe=2FeB+3FeCl2(2)乙硼烷氣體滲硼化學(xué)反應(yīng)：B2H6=2B+3H2上述滲硼氣體均由氫氣作載體。 1.2 硼化物形成機(jī)理 各種滲硼工藝中滲硼溫度均在850以上，在熱狀態(tài)下硼化物的形成原理是學(xué)術(shù)界曾深入研究的重要內(nèi)容，也是探討滲硼過程

6、中的金屬學(xué)原理的研究?jī)?nèi)容，經(jīng)大量研究已基本搞清了硼化物的形成機(jī)制及過渡區(qū)形成原理，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹如下：1.2.1 硼在鋼中的擴(kuò)散特點(diǎn)由鐵硼二元相圖可知，硼在鋼中的溶解度極低，它在不同溫度下可與鋼形成8、7和a固溶體，其最大溶解度不超過002，它在7鐵中可形成置換式和間隙式兩種固溶體。硼在鋼中的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于碳和氮。在滲硼過程中，通過滲劑的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的硼原子滲入鋼中，當(dāng)含硼量達(dá)到8.84%時(shí)，硼和鐵形成Fe2B。含硼量達(dá)到16.23時(shí)形成FeB。Fe2B和FeB均為穩(wěn)定化合物，其熔點(diǎn)分別為1389和1550，硬度分別為12001680HV和1890一2340HV。1.2.2 硼化物組織形態(tài)

7、及形成過程在滲硼過程中，鋼中的鐵與硼形成兩種硼化物，其組織形態(tài)均為鋸齒形，由鋼鐵表面楔人基體與基體牢固結(jié)合。鐵的硼化物的形態(tài)還受鋼的成分的影響。在碳素鋼中，隨著臺(tái)碳量的增加其齒狀特征由尖變鈍。在合金鋼中，除碳的影響外，隨合金元素的含量增加也使硼化物由鋸齒狀變?yōu)樯酄罨蚱教範(fàn)?。其原理在于鋼中的碳及合金元素均阻礙硼的擴(kuò)散，關(guān)于硼化物的形成過程，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過大量研究提出了不少觀點(diǎn)，大致可歸納如下： （1) 固溶體、硼化物觀點(diǎn)滲硼時(shí)活性硼原子吸附在鋼鐵表面并向內(nèi)部擴(kuò)散，首先形成固溶體。當(dāng)濃度超過固溶體的溶解度時(shí)硼化物新相開始形成與長(zhǎng)大。當(dāng)含硼量達(dá)到8以上時(shí)形成Fe2B，在硼的擴(kuò)散速度較快的情況下形成單

8、相Fe2B，當(dāng)含硼量達(dá)到16以上時(shí)，則形成FeB。（2) 碳硼化臺(tái)物、硼化物觀點(diǎn)滲硼時(shí)除形成固溶體外，在滲硼開始階段由于硼的擴(kuò)散首先沿晶界進(jìn)行，在形成硼化物前，硼又容易置換Fe3C中的c而首先形成Fe3(C,B)，經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間滲硼后再形成FeB。（3) 碳硼化合物、FeB、FeB同時(shí)生核觀點(diǎn)人們通過對(duì)滲硼層x射線衍射、顯微硬度測(cè)定和對(duì)滲硼層中各相的化學(xué)著色等試驗(yàn)后認(rèn)為，滲硼開始時(shí)，在鋼的表面便形成FeB、Fe2B和Fe3(C,B)晶核。如果滲劑活性強(qiáng)、溫度高，使硼原子供應(yīng)充足時(shí)，就會(huì)形成以FeB為主的滲層，當(dāng)滲層向鋼中擴(kuò)展到某一深度，硼的濃度下降到16以下時(shí)，F(xiàn)e2B開始長(zhǎng)大，直到硼的濃度下降到

9、不能使其繼續(xù)生長(zhǎng)為止。由于鋼中含碳量的限制，F(xiàn)e3(C,B)相在硼化物中難以長(zhǎng)大而是呈彌散度很高的粒狀分布于硼化物中，只有在硼濃度很低的過渡區(qū)中，它才能得到一定的發(fā)展，在硼化物的末端形成較大的塊狀或須狀的Fe3(C,B)。（4) 硼化物成長(zhǎng)過程關(guān)于硼化物形態(tài)呈現(xiàn)齒狀的原理，經(jīng)大量的x射線和透射電鏡分析后認(rèn)為：當(dāng)Fe2B晶核形成后，出現(xiàn)強(qiáng)烈的擇優(yōu)生長(zhǎng)的特征。這是因?yàn)镕e2B為正方晶格，經(jīng)x射線測(cè)定，硼是沿著Fe2B的001晶向向內(nèi)擴(kuò)散而使其不斷長(zhǎng)大的，而001晶向是與鋼的表面相垂直的方向，由于其“擴(kuò)散通道”與硼化物生成方向一致，從而便形成齒狀。經(jīng)過對(duì)單個(gè)舌狀硼化物二次碳復(fù)型透射電鏡照片的分析，在

10、一萬倍下，舌狀硼化物有“年輪”一樣的花紋，這是由滲硼過程中的硼濃度起伏所造成的。二、滲硼工藝的研究 滲硼工藝雖然有三種，但目前國(guó)內(nèi)外多普遍采用固體滲硼。這是因?yàn)楣腆w滲硼與其它滲硼工藝相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。特別是粉末滲硼工藝，它具有不需要特殊設(shè)備，采用普通電、氣、煤加熱爐均可，工藝操作簡(jiǎn)單、滲后工件不需清洗、滲劑重復(fù)使用性好、成本較低和滲層厚度與組織易控制等優(yōu)點(diǎn)。2.1 滲硼劑的選用固體滲硼劑的主要成分為碳化硼、硼鐵、硼砂、氟硼酸鉀、碳化硅等，它由供硼劑、活化劑和填充劑組成。固體滲劑目前有粉狀和粒狀兩種，另外還有膏狀滲硼劑。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上這些滲劑均可購(gòu)到。經(jīng)過近20年的研究與生產(chǎn)應(yīng)用，我們認(rèn)為我們研制

11、的粉末滲劑較為理想。它最大的特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)潔凈滲硼，工件滲后表面呈銀灰色，不粘附，不需要任何清洗，同時(shí)滲劑活性好，滲層厚度、組織均可調(diào)控，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，滲劑可重復(fù)使用，滲硼成本低。現(xiàn)在市場(chǎng)上也有一種價(jià)廉的粒狀滲硼劑，其最大的缺點(diǎn)是重復(fù)使用性差和滲荊粘在工件上不易清除、這類滲劑使用的供硼劑是價(jià)廉的硼砂，我們使用的是較昂貴的碳化硼。2.2 工藝參數(shù)的選擇固體滲硼的工藝參數(shù)只有溫度和時(shí)間兩項(xiàng)，其中影響滲硼厚度的主要參數(shù)是溫度。固體粉末滲硼溫度可在850950之間。一般要求滲層厚時(shí)采用高溫，若滲后直接淬火則可根據(jù)鋼種選擇淬火工藝上限溫度。我們研制的滲劑在900930時(shí)，對(duì)碳鋼及低合金滲速為0.018m

12、m/h以。當(dāng)然滲層厚度還與時(shí)間有關(guān)，可根據(jù)滲速和要求的滲層厚度來確定。一般低碳鋼、低合金鋼滲層厚度以0.070.15mm為宜。高合金鋼因合金元素對(duì)硼擴(kuò)散的阻礙作用大，即使使用950，其滲硼速度也較低，約為0.01mm/h，所以滲層厚度宜確定在0.030.06mm。滲硼后宜采用隨爐冷或在出爐后隨滲硼箱空冷至室溫再開箱。滲后無需淬火表面即可達(dá)到Hvl 300以上的硬度。若需淬火，則應(yīng)在鹽浴爐、真空爐中加熱以防止加熱時(shí)損壞滲硼層。2.3 滲硼劑的重復(fù)使用滲硼劑重復(fù)使用是生產(chǎn)應(yīng)用中的一個(gè)關(guān)鍵問題，因?yàn)闈B硼劑的價(jià)格較昂貴，若一次性使用則成本較高，難以大量用于生產(chǎn)。目前多數(shù)市售滲劑為粒狀，重復(fù)使用性能均不

13、理想，因?yàn)橹貜?fù)使用時(shí)需添加50新滲劑，故成本高，而價(jià)格較低的滲劑又容易粘附在工件上，清除困難。為解決滲劑的重復(fù)使用，降低滲硼成本，便于推廣應(yīng)用我們采用自制的滲硼粉進(jìn)行滲硼。該滲劑可保證滲硼質(zhì)量且能多次重復(fù)使用，在使用中不結(jié)塊、不粘工件，而且每次使用的新滲劑只占總裝箱量的15左右，用后過篩仍可作為添加劑用于配制新滲劑，該滲荊雖次投入資金較多，但因可反復(fù)多次使用，故其成本遠(yuǎn)低于市場(chǎng)上較低價(jià)格的滲劑。10多年的應(yīng)用實(shí)踐證明。該滲劑非常適合大批量生應(yīng)用，其滲硼成本稍高于普通滲氮，同時(shí)滲件表面質(zhì)量也與氣體滲氮一樣呈潔凈的銀灰色。2.4 模具滲硼層具有的性能1） 耐磨性能-滲硼層耐磨粒磨損的性能優(yōu)于滲氮、

14、鍍硬鉻。在滾動(dòng)磨損的條件下，滲硼層的耐磨性能也優(yōu)于滲氮層和氮碳共滲層。 2）耐介質(zhì)腐蝕性能-滲硼層在硫酸、鹽酸和磷酸熔液中有較好的耐腐蝕性能，但在硝酸中腐蝕性能較差。 3）抗高溫氧化性能-滲硼層具有良好的抗高溫氧化性能，可在800以下的空氣使用。 4）抗咬合性能-滲硼層具有較高的抗咬合性能，與黑色金屬和有色金屬不易產(chǎn)生“咬合”現(xiàn)象。2.5 模具滲硼后可否進(jìn)行淬火處理模具鋼材滲硼后可進(jìn)行淬火處理。雖然滲硼后模具表面形成硬度很高的硼化物層，提高了模具表面的強(qiáng)度、硬度與耐磨性，但如果心部力學(xué)性能較低就不能有效地支承滲硼層，就不能使?jié)B硼層發(fā)揮應(yīng)有的力學(xué)性能，那么提高模具使用壽命的效果是不佳的。而淬火并

15、不改變滲硼層相組織，只改變心部組織。后續(xù)淬火不僅可以改善心部組織，提升滲硼層力學(xué)性能，而且對(duì)滲硼層提供強(qiáng)有力的強(qiáng)度與硬度支撐，保證滲硼層力學(xué)性能的充分發(fā)揮，不致使?jié)B硼層與心部之間產(chǎn)生懸殊過大的硬度差，而導(dǎo)致滲硼層剝落，從而進(jìn)一步有效地改善滲硼層的力學(xué)性能，這將更有利于提高模具的使用壽命。 三、固相滲硼技術(shù)的應(yīng)用 滲硼技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各種碳鋼、合金鋼及有色金屬。3.1 鈦金屬(B4C+B2O3)固體粉末滲硼B(yǎng)4C在(B4C+B203)中的含量分別為30和40，溫度900，保溫6 h，在金屬鈦表面進(jìn)行固體粉末滲硼。通過XRD測(cè)定試樣表面的物相。結(jié)果表明，2種不同滲劑條件下均沒有TiB2生成。對(duì)于

16、B4C含量為40的滲劑，鈦表面生成TiB，而B4C含量為30的滲劑，生成的TiB極少，表明活性B主要由B4C提供。對(duì)于B4C含量為40的滲劑，當(dāng)溫度升高到1050時(shí)，鈦表面生成TiB2，而TiB的生成速度受到抑制。從熱力學(xué)上以B4c、B203為滲劑均有可能生成TiB2和TiB。動(dòng)力學(xué)上，900下，由于B在TiB中的擴(kuò)散系數(shù)大于其在TiB2中的擴(kuò)散系數(shù)，主要生成TiB。溫度為1050，由于B在Ti中的擴(kuò)散系數(shù)大于其在TiB中的擴(kuò)散系數(shù)，主要生成TiB2。3.2 TC4鈦合金的固體滲硼用固體粉末滲硼法對(duì)TC4鈦合金基體表面進(jìn)行滲硼試驗(yàn)。通過掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)與X射線衍射(xRD)研

17、究TC4鈦合金滲硼后的物相組成和組織形貌，討論滲硼過程中元素的擴(kuò)散行為。結(jié)果表明：在lOOO，1050和lloo分別保溫5，20 h后，滲層由外表層的TiB2和內(nèi)表層的TiB晶須組成，滲層厚度范圍為0815岬。XRD分析表明：TC4鈦合金滲硼后形成TiB2與TiB雙相硼鈦化合物層，隨著溫度的升高，TiB2與TiB的峰位增多；EDS分析得出表層B原子被TC4鈦合金吸附后與基體的Ti化合導(dǎo)致過渡區(qū)域內(nèi)的Ti含量減少，同時(shí)Al和v元素開始向基體擴(kuò)散并在近界面處富集。滲層的顯微硬度呈梯度分布，TiB2到TiB晶須維氏硬度值的變化范圍為22 00011 000 MPa，過渡區(qū)的硬度值要高于基體的硬度值。

18、3.3 硬質(zhì)合金滲硼文以WC-Co 硬質(zhì)合金為滲硼研究對(duì)象， 研究開發(fā)出一種感應(yīng)加熱密閉容器氣-固滲硼工藝方法，借助于金相顯微鏡對(duì)滲硼層厚度實(shí)現(xiàn)了直接觀察，應(yīng)用SEM、EDS 能譜、XRD、場(chǎng)發(fā)射電鏡等對(duì)合金的組織進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：滲硼層厚度可達(dá)0.10.5 mm，滲硼層Co 粘結(jié)相中彌散分布羽毛狀W-C-Co-B 析出相；感應(yīng)加熱、密閉容器中氣相的作用和滲硼劑中的稀土促進(jìn)了滲硼過程的進(jìn)行；硬質(zhì)合金Co 含量、滲硼溫度、滲硼時(shí)間增加有利于滲硼層厚度增加；應(yīng)用數(shù)據(jù)擬合得到了YG11 合金滲硼層厚度與滲硼溫度、滲硼時(shí)間關(guān)系表達(dá)式。 3.4 WC鋼復(fù)合材料滲硼采用粉末滲硼法, 對(duì)三種WC 含

19、量不同的WC鋼復(fù)合材料進(jìn)行滲硼處理。利用SEM、XRD 及自制的黑白圖片偽彩色處理儀等方法對(duì)滲硼層的組織結(jié)構(gòu)、硬度分布、滲硼層厚度及滲硼層內(nèi)裂紋萌生進(jìn)行研究, 重點(diǎn)分析了WC 含量及分布狀況對(duì)硼化物生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明: 進(jìn)行滲硼后, 材料表面可獲得高硬度FeB+ Fe2 B 的滲硼層, 且隨WC含量的增加, Fe2 B 含量相對(duì)增加。在滲硼過程中, WC 顆粒對(duì)硼化物的生長(zhǎng)起阻礙作用, 而且含量愈多, 阻礙作用愈大, 滲硼層愈淺。當(dāng)WC 顆粒的分布方向與滲硼方向平行時(shí), 對(duì)硼化物生長(zhǎng)的阻礙作用最小, 滲硼層厚且致密, 且在冷卻時(shí)不易產(chǎn)生裂紋; 當(dāng)WC 顆粒的分布方向與滲硼方向垂直時(shí), 對(duì)硼化

20、物的生長(zhǎng)阻礙作用最大, 獲得的滲硼層較淺, 并且在滲層中出現(xiàn)明顯的疏松區(qū); 當(dāng)WC 粒子呈無序分布, 對(duì)硼化物的生長(zhǎng)阻礙作用介于上面兩者之間。硼化物生長(zhǎng)時(shí), 遇到大顆粒WC 其尖端變鈍并停止生長(zhǎng); 遇到小顆粒WC 可以“吞食”。四、氣相滲硼技術(shù)的應(yīng)用氣體滲硼的優(yōu)點(diǎn)是溫度低、滲速快、工件變形小,但由于氣氛有毒或易爆價(jià)格昂貴,在實(shí)際應(yīng)用中行不通。正如西德不萊梅硬化技術(shù)研究所所長(zhǎng)泰基博士所斷言:氣體滲硼要用于工業(yè)生產(chǎn)是不可能的.固體氣相滲硼是為克服上述滲硼方法的缺陷而由蘭州大學(xué)研究成功的,其專利公開號(hào)為GK850597。它使用特定的固體氣相滲硼劑(蘭州大學(xué)有成品供應(yīng)), 在一定溫度下發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反

21、應(yīng), 產(chǎn)生一種含硼富集的氣體, 在金屬工件與固體滲硼劑分離的情況下進(jìn)行氣相滲硼反應(yīng),使金屬表面獲得硼化物層。蘭州油泵油嘴廠用此工藝處理油泵油嘴針閥偶件，同外采用高速鋼、18C rN IW 滲碳鋼制造, 但使用壽命不能提高?，F(xiàn)用GCr15經(jīng)滲硼代替, 同時(shí)用45鋼滲硼取代GCr15 鋼制造柱塞偶件通過快速磨損和裝機(jī)試驗(yàn)表明, 經(jīng)滲硼處理后的零件由于表面硬度高, 熱硬性好,快速磨損壽命提高2 倍以上, 使用壽命也大幅提高, 收到很好的經(jīng)濟(jì)效益。4.1 固體氣相滲硼 固體氣相滲硼是使用一種特珠的固體滲硼劑, 在加熱和保溫過程中,經(jīng)劇烈而又復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生滲硼氣氛,在工件與固體滲劑不接觸的情況下實(shí)現(xiàn)

22、滲硼,對(duì)鋼鐵材料而言, 獲得性能優(yōu)良的單相Fe2B組織,這種新型的滲硼方法, 克服了固、液、氣體滲硼方法的缺點(diǎn), 而具備氣休滲硼的優(yōu)點(diǎn)。 4.2 真空離子液- 氣相滲硼用自制的無毒無腐蝕的有機(jī)滲硼劑硼酸三甲酯對(duì)排氣閥熱鐓模進(jìn)行真空離子液- 氣相滲硼, 經(jīng)檢測(cè),整個(gè)化合物層和擴(kuò)散層中含有B 和Fe2B, 并呈高度彌散分布狀態(tài), 起到了抗重載熱沖擊、抗熱磨損、抗反復(fù)低周循環(huán)熱疲勞的良好作用, 能大大提高熱鐓模的使用壽命。 五、滲硼新工藝 5.1 滲硼共晶化處理和自蔓延滲硼技術(shù)所謂高溫自蔓延滲硼共晶化處理就是一強(qiáng)放熱的化學(xué)反應(yīng)體系為熱源，利用化學(xué)反應(yīng)所釋放出的高能化學(xué)熱對(duì)工件進(jìn)行快速加熱，通過滲劑與工件表面的相互作用，直接在工件表面形成具有工件組織的滲硼層。在高溫條件下，一方面滲劑與工件表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成硼化物，完成鵬元素由滲劑向工件表面的轉(zhuǎn)移；另一方面，硼化物與奧氏體發(fā)生共晶反應(yīng)，在工件表面形成微熔薄層，使硼的轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散均在液相中進(jìn)行。由于物質(zhì)在液相中的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)大于在固相中的擴(kuò)散速度，因此滲硼時(shí)間大為縮短，滲硼效率顯著提高。5.2 火焰噴涂與滲硼的復(fù)合處理該工藝就是對(duì)火焰噴涂后的表面再進(jìn)行滲硼處理。通過對(duì)不同的滲硼介質(zhì)、滲硼溫度及滲硼時(shí)間的影響進(jìn)行比較，根據(jù)不同參數(shù)下獲得的力學(xué)性能