RE-N-C-S-V-Nb共滲成分優(yōu)化及工藝對H13鋼表面組織結構影響的研究.pdf

1、鋁型材擠壓是在高溫、高壓和強力摩擦的封閉環(huán)境下進行,其惡劣的工作條件導致擠壓模具過早失效。而模具的失效大多由工作表面開始,因此表面強化和改性就成為提高模具壽命的關鍵。
　　 本文在N-C-S共滲的基礎上,通過添加稀土、V、Nb元素及調整CNO-的濃度,進行了RE-N-C-S-V-Nb多元共滲成分對H13鋼表面強化的研究,以其在模具型腔表面獲得高硬度高韌性的VC、VN和NbC、NbN復合相層的氮碳化物。
　　 通過正交實驗

2、優(yōu)化了RE-N-C-S-V-Nb多元共滲成分和共滲工藝,采用SN-3400/EDS、X射線掃描儀等分析手段探討了滲層的微觀組織、存在形態(tài)、分布特點,分析了共滲成分優(yōu)化及其工藝參數對滲層的影響規(guī)律,并從熱力學和動力學角度分析了鹽浴反應及滲層形成的機理,建立了滲層生長模型。主要研究結果如下:
　　 1.完善了預滲+鹽浴淬火+回火共滲2次的多元共滲工藝。預滲:560～580℃×2～4h;淬火:830～860℃×1h+1030℃×1h;

3、回火:560～580℃×3h。
　　 2.優(yōu)化了鹽浴成分,得到了各成分的最佳值。預滲鹽浴與回火鹽浴成分為:稀土含量1％,釩含量1.5％,CNO-含量為34％;淬火鹽浴成分為:稀土含量5％,釩含量6％,鈮含量6％。
　　 3.取得了預期的氮碳化物組織。共滲層的主要物相組織為VN與Nb4N3及V8C7、NbC,滲層厚度達120μm。
　　 4.共滲層硬度、抗高溫氧化性和熱疲勞性能均優(yōu)于常規(guī)滲氮。在2N的測試壓力下,硬