金属热处理

作者：魏祥, 蒋彦清, 庾灵颉, 彭广威, 鱼宏斌, 郝鹏磊

单位：1.湖南人文科技学院 材料工程系, 湖南 娄底 417000; ；2.湖南华菱涟源钢铁有限公司, 湖南 娄底 417009; ；3.陕西法士特汽车传动集团有限责任公司, 陕西 宝鸡 722409

关键词：65Mn钢,渗硼层,硬度,微观组织,生长动力学

基金：湖南省自然科学基金(2020JJ5274);湖南省教育厅项目(19B292)

采用固体渗硼工艺对65Mn钢进行渗硼处理,并借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针及维氏硬度计等手段系统研究了渗硼温度(800~1000 ℃)和渗硼保温时间(2~8 h)对65Mn钢渗硼层厚度、微观组织和硬度的影响规律以及渗硼层的生长动力学。结果表明,随着渗硼温度的升高或渗硼时间的延长,渗硼层的厚度不断增大,但当渗硼温度超过900 ℃时,渗硼层中黑色孔洞的数量、大小以及距离渗硼层表面的深度都逐渐增大。65Mn钢渗硼层都由Fe2B柱状晶,以及位于Fe2B柱状晶生长前沿及晶粒间的Fe3(B,C)相、二元铁硅化合物和三元铁碳硅化合物组成,其维氏硬度(800~1590 HV0.05)远大于65Mn钢基体的硬度(238 HV0.05)。由于硬度较低的Fe3(B,C)相和富硅相分布于高硬度的Fe2B柱状晶晶粒之间,导致渗硼层的硬度并不随离渗硼层表面距离的增加而单调减小。渗硼层厚度的平方与渗硼时间呈线性关系,B原子在65Mn钢渗硼层中的扩散激活能为220.96 kJ/mol。

来源：2021年第11期

《金属热处理》期刊编辑部

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