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《熱作模具鋼h13表面納米化加低溫滲硼復(fù)合處理的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文熱作模具鋼H13表面納米化加低溫滲硼復(fù)合處理的研究摘要為了提高熱作模具鋼H13的性能，延長(zhǎng)模具的使用壽命，本課題對(duì)其在表面機(jī)械研磨(SMA)處理的基礎(chǔ)上，采用不同方法的滲硼工藝(固體滲硼以及等離子滲硼)，在表面產(chǎn)生一層硬度極高的滲硼層。著重研究了SMA處理對(duì)后續(xù)滲硼的影響。通過(guò)掃描電子顯微分析技術(shù)(SEM)、透射電子顯微分析技術(shù)(TEM)、顯微硬度試驗(yàn)和熱穩(wěn)定性試驗(yàn)，對(duì)SMA處理后變形層的厚度，晶粒尺寸，截面硬度梯度以及熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了較詳細(xì)的分析；同時(shí)應(yīng)用輝光放電發(fā)射光譜技術(shù)(GDOS)、X射線衍射分析技術(shù)(Ⅺ①)、顯微金相技術(shù)及SE
2、M技術(shù)分別對(duì)H13鋼滲硼后的元素逐層分布情況、表層相組成以及滲層厚度進(jìn)行了探討。此外還對(duì)SMA處理前后固體滲硼動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，算出了兩種情況下的滲硼激活能，得到了不同的滲硼溫度、時(shí)間同滲層厚度之間的關(guān)系式。最終提出了表面納米化之后實(shí)施低溫滲硼的新型工藝。研究的結(jié)果如下所示：1．SMA處理40rain后，表面發(fā)生了嚴(yán)重的塑性變形，形成大約10ttm厚的變形層，該層晶粒發(fā)生明顯的細(xì)化，平均尺寸為8rim，達(dá)到納米級(jí)。2．表面納米層的硬度達(dá)到HV730，并且硬度梯度曲線比較平緩，與基體有著良好的結(jié)合力。3．在520℃以及700"C保溫后，雖然納米晶粒發(fā)生明顯長(zhǎng)
3、大。但在等離子滲硼的處理?xiàng)l件700"Cx3h下，平均晶粒尺寸仍然保持在60nm左右，具有較好的熱穩(wěn)定性。4．滲硼后得到的滲硼層由表面的硼化物層和次表面硼的擴(kuò)散層組成，其中硼化物層呈鋸齒狀。5．預(yù)先表面納米化處理可以大大提高滲硼的效率。6．對(duì)于固體滲硼，表面納米化之后在700。CxSh的條件下便可以看到鋸齒狀的Fe2B相，滲硼層厚度約為9ttm：而在高溫下，表面納米化后的滲硼層也要明顯厚于原始表面，其中的硼化物都是Fe2B相。上海大學(xué)碩士學(xué)位論文熱作模具鋼H13表面納米化加低溫滲硼復(fù)合處理的研究7．表面納米化顯著提高了滲硼驅(qū)動(dòng)力，固體滲硼的激活能由原先的21
4、3．92kJ／mol降低至144．83kJ／tool。8．對(duì)于等離子滲硼，在650"Cx3h處理后，納米化表面便有Fe2B相出現(xiàn)，次表面為擴(kuò)散層，硼的最高濃度達(dá)到7％，總滲入深度為30ttm左右；在70012x3h處理后，由于表面硼含量相對(duì)較高，除了Fe2B相，還出現(xiàn)了含硼更高的FeB相。而對(duì)于原始表面，在650‘C×3h處理后表面沒(méi)有任何硼化物出現(xiàn)，只產(chǎn)生了一定的擴(kuò)散層。關(guān)鍵字：熱作模具鋼H13，表面納米化，熱穩(wěn)定性，低溫滲硼，滲硼動(dòng)力學(xué)Ⅱ上海大學(xué)碩士學(xué)位論文熱作模具鋼H13表面納米化加低溫滲硼復(fù)合處理的研究ABSTRACTInordertoimprov
5、ethepropertiesofhotworksteelH13andprolongtheworkinglifeofmoulds．$urfacemechanicalattritiontreatment(SMAT)wascombinedwitllpackandplasmaboridingunderdifferentprocessing．Afterthetreatment，abofidelayerwimIli曲hardnessformedonthesurface．TheinfluenceofSMATonboridingwasemphasizedinthestud
6、y．Bymeansofscanningelectronicmicroscope、transmissiondectronicmicroscope、hardnesstestsandthermalstabilityexperiments，thethicknessandgrainsizeofthesurfacedeformationlayer、thehardnessgradientoftheCROSS·sectionandthethermalstabilitypropertieswereanalyzed．Meanwhile,glowdischargeoptical
7、emissionspectroscopy、X-raydiffraction、scanningelectronicmicroscopeandmicro-metallographytechnologywereusedtoinvestigatetheelementdistributionalongthedepth、phasecompositionandthicknessoftheboridelayer．Furthermore．packboridingkineticsWerCstudied．111eactivationenergyWaScalculated．Rel
8、ationshipbetweendifferentboriding
