【正文】 度計(jì)等試驗(yàn)設(shè)備的使用。在此我對(duì)在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給我指導(dǎo)和幫助的各位老師深表感謝。 （３）在合適的加熱溫度條件下，保溫時(shí)間越長(zhǎng)滲層越厚，這是隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)硼原子獲得了充分?jǐn)U散機(jī)會(huì)。這些活化劑都可不同程度地提高滲硼速度，降低滲硼溫度。引起稀土原子的極化或離于化，導(dǎo)致其原子半徑減小，由此解釋了稀土原子溶入鐵晶體中的問(wèn)題。分析認(rèn)為：一方面稀土的原子半徑比Fe大得多，只能通過(guò)位錯(cuò)或晶界等缺陷處擴(kuò)散進(jìn)入金屬表面，并在晶界偏聚，稀土原子周?chē)a(chǎn)生較大畸變區(qū)，使得空位濃度和位錯(cuò)密度增加，從而通過(guò)位錯(cuò)強(qiáng)化或晶界強(qiáng)化提高滲層的性能；另一方面，根據(jù)固體分子與經(jīng)驗(yàn)電子理論，稀土原子半徑是可變的，稀土原子一旦達(dá)到鋼表面產(chǎn)生吸附時(shí)，其價(jià)電子就會(huì)被Fe晶格吸引與Fe原子形成電子鍵。則鋁化物晶核不再長(zhǎng)大或長(zhǎng)大緩慢，且不能向內(nèi)推移，隨著硼化物晶核進(jìn)一步擇優(yōu)取向長(zhǎng)大，將鋁化合物包圍在硼化合物中，留在次表面內(nèi)。分析認(rèn)為，鋁的滲入是領(lǐng)先于硼或硼化物沒(méi)有完全覆蓋表層時(shí)完成的。 固態(tài)硼鋁共滲介質(zhì)的反應(yīng) 滲B介質(zhì)反應(yīng)固態(tài)B－AI共滲時(shí)，供硼劑在活化劑、還原劑作用下，形成氣態(tài)硼化物一BF3及低價(jià)亞穩(wěn)態(tài)BF2，氣態(tài)硼化物在工件表面不斷活化與分解，釋放出活性硼原子。在整個(gè)化學(xué)熱處理過(guò)程中，稀土的作用主要表現(xiàn)在對(duì)共滲速度、共滲層組織和共滲性能的影響三個(gè)方面?？紤]到零件的變形隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，且利用延長(zhǎng)保溫時(shí)間來(lái)提高滲層厚度不經(jīng)濟(jì)，所以試驗(yàn)中主要考慮共滲溫度對(duì)滲層厚度的影響。m、44181。在所選定的共滲劑中，B4C+Al+適量稀土的共滲劑效果最好，滲鋁效果最差。 實(shí)驗(yàn)方案為了順利完成這次實(shí)驗(yàn)我把實(shí)驗(yàn)分成了幾個(gè)方案：膏劑刷涂試樣表面45mm，共滲溫度750℃～950℃，保溫時(shí)間2h～4h，最后空冷。選用L9(34)正交表，表頭設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。楊凱軍等[8]采用正交試驗(yàn)方法優(yōu)化4Cr13鋼滲硼的滲硼劑和工藝參數(shù)，獲得了良好的效果。唐明華等[4]研究了3Cr2W8V鋼稀土硼鋁共滲工藝和性能，通過(guò)稀土硼鋁共滲在模具的工作帶上形成一層高性能的共滲層，滲層表面硬度可達(dá)1800～2000HV，取得良好效果。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：找出最佳的共滲劑成分和共滲工藝。14前 言本論文的研究意義：模具質(zhì)量直接影響其壽命，稀土硼鋁共滲技術(shù)及其熱處理在模具上的應(yīng)用，為提高模具使用壽命開(kāi)辟了有效途徑。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。在試驗(yàn)研究中采用了正交試驗(yàn)分析法，結(jié)果表明,對(duì)硼鋁共滲影響的主要因素是加熱溫度和保溫時(shí)間。本研究通過(guò)對(duì)T8鋼進(jìn)行硼鋁共滲，探討和對(duì)比淬火法，固體滲硼法的耐磨和抗氧化性，期望在模具的工作表面上形成一層高性能的共滲層，從而達(dá)到提高模具使用壽命的目的。滲硼層的脆性，除其本身結(jié)構(gòu)因素外，主要取決于硼化物與體間的比容差。吉澤升[6]在稀土對(duì)硼鋁共滲滲層相組成的影響的研究中，通過(guò)X射線衍射，透射電鏡衍射及能譜分析表明，共滲初期滲層主要由Fe2B相組成，加稀土后檢測(cè)到了(，)23B6化合物；共滲4h滲層主要由Fe2B相+少量FeB相級(jí)成，在加入稀土后的硼鋁共滲層中，檢測(cè)到了稀土化合物(,)6B，發(fā)現(xiàn)A2Fe的晶面間距有所增大。耿香月等[10]研究了共滲層厚度、結(jié)構(gòu)及性能的機(jī)理，結(jié)果他們獲得的兩種滲層的耐磨、耐氧化及耐蝕性高，優(yōu)于單元滲硼。使用HX—1型顯微硬度計(jì)和hxd1000tb 型視頻維氏硬度機(jī)對(duì)T8鋼共滲試樣進(jìn)行顯微硬度測(cè)試，用XJZ6A型金相圖象分析儀進(jìn)行金相組織的拍照，并對(duì)共滲層進(jìn)行化學(xué)成分微區(qū)分析。根據(jù)滲層厚度平均值得知，最優(yōu)方案：加熱溫度為950℃，純鋁加入量為2%，稀土加入量為4%，保溫時(shí)間為4h。筆者認(rèn)為稀土元素的加入將有利于破壞B、H、O、C原子在各自化合物中的化學(xué)鍵，由于稀土和氧、碳有極強(qiáng)的結(jié)合力，使得B2OB4C斷鍵，生成大量的活性硼原子，加速了共滲劑的分解。圖2 滲層厚度與溫度的關(guān)系曲線 保溫時(shí)間對(duì)滲層厚度的影響 950℃ /2h 100 950℃ /3h 100 950℃/4h 100 4%硝酸酒精腐蝕 圖3 T10鋼在950℃下在不同保溫時(shí)間內(nèi)硼鋁共滲時(shí)的顯微組織加熱溫度950℃，保溫時(shí)間2h～4h，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。圖4 保溫時(shí)間與滲層厚度的關(guān)系曲線（ 滲層顯微硬度分布滲層的顯微硬度分布如圖5所示。稀土硼鋁共滲在提高模具鋼的耐磨性、抗熱疲勞性和抗高溫氧化性的同時(shí)還提高了共滲層的耐腐蝕性能，降低了脆性，顯示出比離子氮化層和單一硼鋁共滲層更優(yōu)異的性能。共滲層顯微硬度及性能見(jiàn)表6，滲層金相組織見(jiàn)圖6。這時(shí)因鋁的溶解度大，尚未形成晶核。滲劑中雖然沒(méi)有C，但滲層中卻形成了碳化物，究其來(lái)源認(rèn)為，由于[B]原子的滲入形成了硼化物，硼化物是不容C的，將C排擠到過(guò)渡層及化合物齒間，使純鐵試樣中的雜質(zhì)C(%)發(fā)生偏聚，根據(jù)熱力學(xué)原理，當(dāng)成分和能量滿(mǎn)足形成化合物條件時(shí)，便形成碳化物。至于稀土元素本身的滲人機(jī)理及對(duì)硼，鋁元素的擴(kuò)散作用。稀土元素大部分以化合物的形式存在，%～%的范圍內(nèi)，主要形成稀土的氧化物、稀土硫化物及稀土硫化物夾雜，當(dāng)稀土質(zhì)量含量足夠高時(shí)，還形成稀土碳化物或與鐵形成金屬間化合物，但這種化合物究竟是何種化合物還有待于今后進(jìn)一步研究。過(guò)量氟化物蒸氣對(duì)人體有一定損害，有的氟化物氣體有特殊氣味，對(duì)車(chē)間環(huán)境有污染。（６）通過(guò)金相分析可知，硼鋁共滲后在滲層和基體之間生成了明顯的鋸齒壯過(guò)度層，這有利于滲層和基體之間結(jié)合強(qiáng)度的提高。熱加工工藝. （7）P1216[9] 項(xiàng)東，許斌. （4）P19［10］耿香月， .11（6）P29［11］，1984（2）：P2［12］，1984（4）：P30［13］，1979（7）：P28［14］，1990，9 P20［15］，1990，P9［16］ P4［17］，1993（3）：P65