渗硼层具的性能具有以下特点:(1)高硬度和耐磨性:H13钢渗硼后渗层硬度高;(2)热硬性高:表面形成的铁硼化合物通常在800oC可保持高的硬度;(3)抗氧化和抗腐蚀性能:铁硼化合物和氧在较高的温度下反应产生的氧化物,可以很好地保护工件材料防止氧化以及腐蚀。同时渗硼层的抗腐蚀性也很高。(4)脆性:钢的表面形成的不同硼化物与基体之间的膨胀系数不同,这会导致容易产生使得材料脆性变高的残留应力[12]。
1。3本课题研究目的和内容
H13(4Cr5MoSiV1)钢是一种非常受青睐的热作模具钢。钢铁零件表面渗硼后,在提高材料表面硬度的同时,还能极大提高材料的耐磨和耐腐蚀性性能,因而可以提高工件模具以及机器零件的使用寿命[15]。渗硼处理在钢的表面形成的硼化物层具有很优良的性质 ,使得材料表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀、耐高温氧化等性能都有了较大的提升,从而显著提高模具的运用效率和使用寿命。
本课题研究了H13钢的固体渗硼工艺,对H13钢样品进行了不同温度以及不同保温时间的渗硼处理,观察渗硼后样品的金相组织、测量渗硼层的厚度以及其包括渗硼层、过渡层、基体在内的不同区域的显微硬度,分析了渗硼温度和渗硼时间对H13渗硼后的组织和性能的影响。使用自制的硼砂型粒状渗硼剂,将试样分别在910℃,940℃,970℃,1000℃进行保温3h,5h,7h,9h的固体渗硼处理,接着对试样进行切割、打磨、抛光,用腐蚀剂腐蚀表面后,放到显微镜下进行观察其渗硼层组织和样貌,接着根据测出的渗硼层厚度以及硬度,分析出了不同的温度、时间工艺参数下进行固体渗硼处理后,对样品性能的不同情况以及性能随工艺参数变化规律,为提高H13钢的性能以及使用寿命起到了很大的作用。文献综述
2 实验方法
2。1实验材料
本试验用的基体材料是H13(4Cr5MoSiV1)钢,渗硼剂使用的是自制的硼砂型粒状渗硼剂。试样抛光后腐蚀表面所用的腐蚀剂是3%~5%的硝酸酒精溶液