40Cr鋼表面硼-稀土(Ce2O)共滲研究.pdf

1、超細(xì)水泥基注漿材料的濕磨機(jī)磨頭材料目前主要是40Cr鋼，其存在問題是硬度較低，耐磨耐蝕性差，從而使用壽命有限。若改用高合金鋼制造雖能滿足工況使用要求，但加工難度增加，且材料成本顯著提高。由于濕磨機(jī)磨頭失效主要發(fā)生在表面，因而提高磨頭的表面性能，對于提高磨頭的使用壽命和可靠性，對于節(jié)能、節(jié)材具有重要的意義。
　　本文以濕磨機(jī)磨頭材料用40Cr鋼為對象進(jìn)行了表面滲硼處理研究。對40Cr鋼分別進(jìn)行了單一滲硼處理、稀土硼共滲和稀土鎳復(fù)合滲

2、處理，觀察、測定并分析了40Cr鋼滲硼處理后的組織以及硬度、耐蝕性和耐磨性等性能。
　　對單一滲硼、稀土硼共滲和稀土鎳硼復(fù)合滲的滲層組織和厚度的研究結(jié)果表明，隨著保溫時間的延長、保溫溫度的升高滲硼層的厚度增加；當(dāng)滲劑中碳化硼含量小于5％時（見圖3-7,a,b,c,）滲硼層的厚度隨著碳化硼含量的增加而增加，當(dāng)碳化硼含量為5%時，滲硼層厚度達(dá)到最大值；在碳化硼含量過高時，會發(fā)生滲硼層厚度反而降低的現(xiàn)象；滲劑中加入稀土（Ce2O）對硼的

3、滲入有促進(jìn)作用；對滲層中的合金元素和稀土元素測定分析表明稀土元素鈰確實(shí)進(jìn)入滲層內(nèi)，而鎳元素則未滲入鋼件內(nèi)，但其對滲層組織有著明顯的改善作用。
　　對不同滲硼工藝處理得到的滲層的顯微硬度、耐蝕性和耐磨性進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，滲硼層中高硬度區(qū)域的硬度均可以達(dá)到1550 HV0.25以上，與基材（約250 HV0.25）相比，顯微硬度提高到了6倍以上；稀土的加入使得滲硼層的硬度梯度變化有所變緩；單一滲硼和稀土硼共滲層在 NaCl5%溶液