FeB+KBF4滲硼工藝及滲硼層高溫環(huán)境下腐蝕行為研究.pdf

1、本文采用雙因素法研究硼鐵—氟硼酸鉀體系滲硼工藝、組織和性能，采用單因素法對硼鐵-氟硼酸鉀體系的滲硼溫度、滲硼時間等工藝進(jìn)行優(yōu)化，探討滲硼工藝的動力學(xué)特征，對硼鐵-氟硼酸鉀體系的滲硼機(jī)理進(jìn)行討論。進(jìn)一步研究了滲硼層擴(kuò)散熱處理、調(diào)質(zhì)熱處理后的組織和性能變化特征。利用高頻感應(yīng)加熱對滲硼層進(jìn)行共晶化處理，以期考察滲硼層共晶化特征。實(shí)驗(yàn)研究了5％O2和5%O2+HCl高溫腐蝕規(guī)律和機(jī)制。研究表明：硼鐵、氟硼酸鉀比例的增加，滲硼層深度逐漸增大，最佳

2、滲硼劑成分為硼鐵15%~25%，氟硼酸鉀10%，最佳滲硼工藝為900~950℃保溫2~4h，滲硼擴(kuò)散激活能為185J/mol，滲硼層主要為單相Fe2B組織或FeB+Fe2B雙相組織，硼化物硬度在1200~2000HV0.1之間；滲后再擴(kuò)散熱處理和滲后調(diào)質(zhì)熱處理降低了滲硼層表面硼濃度，改善了硼化物的致密性；滲硼后高頻感應(yīng)共晶化最佳工藝為1100~1200℃保溫5~10s，共晶區(qū)組織主要為Fe2B+α-Fe或Fe2B+α-Fe+少量的Fe3

3、C組成的魚骨狀亞共晶組織和Fe2B+Fe3(C,B)+α-Fe組成的菊花狀共晶組織，共晶區(qū)硬度在500~700HV0.1之間。高溫腐蝕試驗(yàn)結(jié)果顯示：5%O2和5%O2+500ppmHCl兩種氣氛腐蝕動力學(xué)曲線均呈拋物線關(guān)系，各滲硼件抗中、高溫氧化和氯化腐蝕性能遠(yuǎn)高于未滲硼35鋼；HCl氣體的存在，通過穿透表面氧化膜，腐蝕量比無氯環(huán)境腐蝕量增重2~4倍，加速了試件表面腐蝕與剝落；X射線分析表明，滲硼件腐蝕產(chǎn)物主要為鐵氧化物、硼氧化物和鐵硼