ZG1Cr18Ni9奥氏体不锈钢表面固体渗硼研究

论文摘要

本论文以ZG1Cr18Ni9奥氏体不锈钢作为渗硼基体,在其表面进行固体粉末渗硼研究。运用正交实验法来确定渗硼工艺的参数（渗硼温度、渗硼时间、氯化铵加入量）对渗硼层厚度的影响；运用单因素法研究了催化剂对渗硼层厚度的影响。,从而确定了合理的渗硼工艺。用金相显微镜、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪、显微硬度计等仪器和设备来观察渗层的组织和测试渗层的性能研究表明,渗层厚度随着渗硼温度的升高而增加,氯化铵含量的增加对渗层的影响不大,其含量在2%时渗层最厚。三个因素对渗层厚度影响的作用大小由主到次依次为：渗硼温度-保温时间-氯化铵加入量,渗硼温度的作用远远大于保温时间和氯化铵加入量,它是主要的影响因素。氟硼酸钾加入量为5%时效果最好,渗层最厚在催化剂对渗硼层的影响研究中表明,氧化稀土对渗层的破坏较严重,渗层比较疏松,且出现明显的断层；利用单因素法分析了氯化铵的含量对渗层的影响发现,其加入量在2%时,渗层厚度出现一峰值。且催化剂选用氯化铵时,渗层最致密,效果最好。渗层的硬度值从渗层表面至心部逐渐降低,渗层外层硬度可达2000HV,内层可达1500HV,过渡区在450-600HV左右；渗硼层脆性级别为2级,过渡区的脆性级别为3级。渗层组织基本上都是由单相的FeB组成,从表至里组织是FeB→过渡区→基体；渗硼层在10%的氢氧化钠溶液中显示良好的耐蚀性,而在5%硫酸溶液中耐蚀性不是很理想。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 前言
• 1.1 化学热处理概述
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 提高化学热处理速度和质量的措施
• 1.2 化学热处理的过程
• 1.2.1 分解
• 1.2.2 吸收
• 1.2.3 扩散
• 1.3 渗硼层的组织与性能
• 1.3.1 渗硼层的组织
• 1.3.2 渗硼层的性能
• 1.4 钢件固体渗硼的缺点
• 1.5 奥氏体不锈钢的表面强化
• 1.6 渗硼的新方法与新技术
• 1.7 本课题的研究内容及意义
• 第2章 实验方案与实验方法
• 2.1 试样制备
• 2.1.1 渗硼材料及渗剂
• 2.1.2 渗硼过程
• 2.1.3 测试样品的制备
• 2.2 实验设备及测试方法
• 2.2.1 实验设备
• 2.2.2 测试方法
• 2.3 正交实验方案
• 2.3.1 正交实验的简介
• 2.3.2 影响实验参数
• 2.4 单因素实验方案
• 2.4.1 氟硼酸钾加入量的变化对渗硼层的影响方案
• 2.4.2 催化剂对渗硼层的影响方案
• 第3章 不锈钢渗硼的影响研究
• 3.1 渗硼工艺（温度、时间、氯化铵）对渗硼层厚度的影响
• 3.2 渗硼工艺对渗硼层显微组织的影响
• 3.3 氟硼酸钾的影响
• 3.4 催化剂对渗硼层的影响
• 3.4.1 氯化稀土对渗硼层的影响
• 3.4.2 氯化铵对渗硼层的影响
• 3.4.3 氧化稀土对渗硼层的影响
• 3.4.4 氯化铵与氧化稀土的混合催化剂对渗硼层的影响
• 第4章 渗硼层的物相组成及性能研究
• 4.1 渗硼层的显微硬度
• 4.2 渗硼层的脆性
• 4.3 渗硼层的物相与成分分析
• 4.3.1 渗硼层的物相分析
• 4.3.2 渗硼层的成分分析
• 4.4 渗硼层的耐腐蚀性
• 4.4.1 试样制备
• 4.4.2 试验方案及设备
• 4.4.3 实验过程
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢