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第52卷第8期表面技术2023年8月SURFACE TECHNOLOGY·451·氧化钇对TC4钛合金表面包埋渗硼的影响韩宾龙，田晓东，卢鹏军，祁贤（长安大学 材料科学与工程学院 交通铺面材料教育部工程研究中心，西安 710064）摘要：目的加快TC4钛合金表面固体渗硼时渗层的生长，研究渗剂中添加Y2O3对渗硼的影响。
方法采用固体粉末包埋渗法对TC4基材进行1 050 ℃/8 h渗硼，包括渗剂中不添加Y2O3以及渗剂中分别添加质量分数为1%、3%、5%、7%Y2O3的试验研究。
通过扫描电子显微镜、能谱仪、波谱仪和X射线衍射仪分析渗硼样品的截面形貌、元素含量和表面物相，并测量渗硼样品的表面硬度和摩擦系数。
结果在渗剂中加入1%~7%的Y2O3，渗硼层结构与未添加氧化钇渗剂形成的相同，由致密连续的TiB2层和TiB 晶须扩散层组成。
Y2O3促进渗层生长的作用与其添加量密切相关。
渗剂中加入1%~3%的Y2O3有促进渗硼层生长的作用，且加入3%的Y2O3时，催渗效果最佳，可使渗硼层厚度增加40.24%，但加入5%~7%的Y2O3时反而会抑制渗硼层的生长。
能谱分析表明，Y原子能够扩散到渗硼层内，且渗硼层中存在原子数分数为0.01%~0.34%的微量Y元素，其随渗剂中Y2O3含量的增加而增加。
热力学分析发现，Y2O3参与渗剂反应形成活性Y原子而渗入基体。
向渗硼试剂中加入3%的Y2O3，样品的表面硬度较未添加Y2O3时提高35.54%，摩擦系数较未添加Y2O3时降低28.57%。
结论向渗硼试剂中加入适量氧化钇，是获得TC4合金表面高渗速、高硬度和低摩擦系数渗硼层的一种有效方法。
关键词：渗硼；包埋渗；氧化钇；催渗中图分类号：TG156.8+7文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)08-0451-07DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.08.041Effects of Y2O3 on Pack Boronizing of TC4 Titanium AlloyHAN Bin-long, TIAN Xiao-dong, LU Peng-jun, QI Xian(Engineering Research Center of Transportation Materials of Ministry of Education,School of Materials Science and Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China)ABSTRACT: In order to accelerate the growth of the boronizing layer on TC4 titanium alloy prepared through pack cementation process, the effects of adding Y2O3 into the pack mixture were investigated. The TC4 matrix was boronized at1 050 ℃for 8 h with the pack mixtures composed of NaF, B and Al2O3 powders with Y2O3 free and Y2O3 addition of 1, 3, 5收稿日期：2022-08-04；修订日期：2023-02-08Received：2022-08-04；Revised：2023-02-08基金项目：大学生创新创业训练项目（X202210710586）；长安大学中央高校基本科研业务费专项资金（300102311403）Fund：The Innovation and Entrepreneurship Training Program for College Students (X202210710586); Fundamental Research Funds for the Central Universities, CHD (300102311403)作者简介：韩宾龙（1997—），男，硕士研究生，主要研究方向为材料表面改性。
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡～工 艺～櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡收稿日期：２０２０ １１ １８作者简介：赵步青（１９４３—），男，江苏阜宁人，高级工程师，已发表论文２８０余篇，出版热处理专著５部，协编图书两部。
联系电话：１５０６７５９６３３９Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的热处理赵步青１，徐利建２，朱昌宏３，朱 敏１，刘小兵３，蒋荣坤３（１．浙江金华华南汽配有限公司，浙江金华３２１０００；２．浙江金华东山机械厂，浙江金华３２１０００；３．江苏晶工工具有限公司，江苏丹阳２１２３１１）摘 要：Ｃｒ１２ＭｏＶ钢是常用的冷作模具钢，通过合理的热处理可显著提高其表面硬度、耐磨性和使用寿命，包括锻造后的退火、低温和高温淬火、回火及精加工后的表面硬化处理。
介绍了这些工艺的应用实例。
关键词：淬火；模具；硬度；表面硬化中图分类号：ＴＧ１６１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８ １６９０（２０２１）０２ ００３６ ０４ＨｅａｔＴｒｅａｔｉｎｇｆｏｒＣｒ１２ＭｏＶＳｔｅｅｌＺＨＡＯＢｕｑｉｎｇ１，ＸＵＬｉｊｉａｎ２，ＺＨＵＣｈａｎｇｈｏｎｇ３，ＺＨＵＭｉｎ１，ＬＩＵＸｉａｏｂｉｎ３，ＪＩＡＮＧＲｏｎｇｋｕｎ３（１．ＺｈｅｊｉａｎｇＪｉｎｈｕａＨｕａｎａｎＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＦｉｔｔｉｎｇｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎｈｕａ３２１０００，ＺｈｅｊｉａｎｇＣｈｉｎａ；２．ＺｈｅｊｉａｎｇＪｉｎｈｕａＤｏｎｇｓｈａｎＭａｃｈｉｎｅＷｏｒｋｓ，Ｊｉｎｈｕａ３２１０００，ＺｈｅｊｉａｎｇＣｈｉｎａ；３．ＪｉａｎｇｓｕＪｉｎｇｇｏｎｇＴｏｏｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄａｎｙａｎｇ２１２３１１，ＪｉａｎｇｓｕＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｒ１２ＭｏＶｓｔｅｅｌｉｓａｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｃｏｌｄ ｗｏｒｋｄｉｅｓｔｅｅｌ，ａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓａｎｎｅａｌｉｎｇａｆｔｅｒｆｏｒｇｉｎｇ，ｑｕｅｎｃｈｉｎｇｆｒｏｍｌｏｗｅｒｏｒｈｉｇｈｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ，ａｎｄｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｅｎｉｎｇａｆｔｅｒｆｉｎｅｍａｃｈｉｎｉｎｇ，ｃａｎｒｅｎｄｅｒｉｔｓｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｎｅｓｓ，ｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｍｕｃｈｂｅｔｔｅｒ．Ｓｏｍｅｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｔｈｅｆｏｒｅｇｏｉｎｇｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈａｒｄｅｎｉｎｇ；ｄｉｅ；ｈａｒｄｎｅｓｓ；ｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｅｎｉｎｇ０ 引言Ｃｒ１２ＭｏＶ钢是高碳高铬莱氏体钢，其含碳量低于Ｃｒ１２钢，具有较高的耐磨性、淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性和抗压强度等性能，热处理畸变较小。
Cr12MoV 钢不同热处理条件下的硬度和金相组织分析摘要：本文主要对Cr12MoV 钢在不同温度下的硬度变化给予研究，主要是研究回火后和不同温度淬火下，Cr12MoV 钢硬度的变化情况，并在不同的热处理情况下，对金相组织给予分析与研究。
关键词：Cr12MoV 钢；硬度；热处理；金相组织在模具行业中，Cr12MoV 钢主要用于冷作模具之中，钢的淬透性非常高，比如钢截面在300-400mm2 以下，可以完全被淬透。
钢也具有极强的硬度和耐磨性，在300-4000C 高温下，它仍然可以保持良好，所以钢可以用来制作各种断面比较大的工具和模具，使其可以承受比较大的冲击负荷。
在钢的成分中碳化物含量比较大，偏析情况十分严重，因此不同程度的热处理工作，在很大程度上对钢的性能影响也非常大。
本文主要在不同热处理条件下，对钢的硬度和金相组织给予分析，作为以后工作的做好准备。
一、实验条件主要从以下几个方面来设计实验：（1）试样材料：Cr12MoV 钢，碳化物具有严重的偏析；（ 2 ）试样规格：试棒为<100mm×200mm ，在试棒的R/2 处截取金相试样15mm×15mm×20mm；（3）在淬火前给予等温退火处理，850±10e保温100-120min，740e 等温4h；（4）淬火加热用盐浴炉，冷却介质为20 号机油；（5）金相组织用XJB_200 型在线金相仪。
二、实验结果及分析1、硬度在不同的淬火温度与回火温度下，对 Cr12MoV钢予以处理，经过处理后，可以看出：（1）Cr12MoV 钢淬火后的硬度与淬火温度有极大关系，980-1 0400C 淬火获得的最高硬度为63-65HRC；（2）Cr12MoV 钢的回火稳定性高，980-1 0400C 淬火，2000C 给予两次回火处理，每次2h，硬度为59.5-60.5HRC，2500C 回火1h，硬度为58.5-59.5HRC；（3）1 100e 淬火，5200C回火两到三次，“二次硬化”硬度最高为60.5-61HRC。
小模数齿轮离子渗氮层深均匀性研究
马青龙;徐宁;刘爱军;陈浩
【期刊名称】《金属加工（热加工）》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】探讨了炉压对小模数齿轮离子渗氮齿根层深均匀性的影响。
结果表明:低炉压时,齿根渗氮层较浅,不能形成连续的渗氮白亮层,采用饱和硫酸铜溶液侵蚀会出现铜色沉积。
随着炉压提高,齿根渗氮层深提高,表面渗氮白亮层连续,当炉压提高到680Pa时,齿根渗氮层深达到节圆层深的87%,渗氮层均匀。
【总页数】5页(P5-8)
【作者】马青龙;徐宁;刘爱军;陈浩
【作者单位】中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司;合肥工业大学材料学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG6
【相关文献】
1.38CrMoAlA钢大模数齿轮深层离子渗氮工艺探讨
2.38CrMoAlA小模数齿轮离子渗氮层分布特性及脆性控制
3.离子渗氮层特性对齿轮抗接触疲劳与抗胶合能力的影响
4.Cr12MoV钢离子渗氮和硫、碳、氮复合共渗层摩擦学性能研究
5.W18Cr4V钢表面离子氮碳共渗-离子渗硫复合处理渗层的摩擦磨损性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
