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2022
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Cr12型冷作模具鋼滲硼工藝及性能
冷作模具一般應(yīng)用于承載壓力大,摩擦?xí)r間長的惡劣環(huán)境中,經(jīng)常未達(dá)到使用壽命而過早失效.常規(guī)熱處理已不能滿足實際需求,考慮到滲硼表面處理具有易于控制,成本低廉和設(shè)備簡單的優(yōu)點,因此,采用粉末法對Cr12型冷作模具鋼進(jìn)行固體滲硼處理,以獲得良好致密性,較大厚度和低脆性的滲硼層為目標(biāo),最終達(dá)到延長零件使用壽命的目的.首先,尋找最優(yōu)滲劑配方,通過正交試驗確定最佳滲硼工藝.然后,將滲劑配方推廣應(yīng)用于其他冷作模具鋼種Cr12MoV,結(jié)合Cr12鋼,全面考察滲硼層各項性能,如硬度,斷裂韌性和耐磨性等.為掌握滲硼規(guī)律及特點,分別對Cr12鋼和Crl2MoV鋼進(jìn)行滲硼動力學(xué)研究,計算硼原子生長速率常數(shù)和擴散激活能,繪制滲硼層等厚曲線圖,為實際生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù).實驗得到最優(yōu)滲劑配方為5% B4C+20% Na2B4O7+65% Na3AlF6+10% C,具體滲硼工藝要根據(jù)實際生產(chǎn)需求來不斷調(diào)整,其中Crl2MoV鋼所需滲硼溫度相對較高.Cr12鋼滲層表面以Fe2B相為主,硬度約1714HV/0.2;Cr12MoV鋼以FeB相為主,硬度約1400HV/0.2.在夾縫組織和過渡區(qū)指狀硼化物前沿均檢測到Cr7C3相和大量C原子以及少量B原子.隨著溫度升高和保溫時間延長,滲層斷裂韌性不斷降低.不同工藝條件下Cr12MoV鋼滲層斷裂韌性范圍為2.97～6.43 MPa·m1/2;同樣條件下,其滲層斷裂韌性小于Cr12鋼.室溫下,Crl2MoV鋼滲硼后耐磨性
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