Cr12型冷作模具鋼滲硼工藝及性能.pdf

1、冷作模具一般應用于承載壓力大、摩擦時間長的惡劣環(huán)境中，經(jīng)常未達到使用壽命而過早失效。常規(guī)熱處理已不能滿足實際需求，考慮到滲硼表面處理具有易于控制、成本低廉和設備簡單的優(yōu)點，因此，采用粉末法對Cr12型冷作模具鋼進行固體滲硼處理，以獲得良好致密性、較大厚度和低脆性的滲硼層為目標，最終達到延長零件使用壽命的目的。
　　首先，尋找最優(yōu)滲劑配方，通過正交試驗確定最佳滲硼工藝。然后，將滲劑配方推廣應用于其他冷作模具鋼種Cr12MoV，結(jié)合C

2、r12鋼，全面考察滲硼層各項性能，如硬度、斷裂韌性和耐磨性等。為掌握滲硼規(guī)律及特點，分別對Cr12鋼和Cr12MoV鋼進行滲硼動力學研究，計算硼原子生長速率常數(shù)和擴散激活能，繪制滲硼層等厚曲線圖，為實際生產(chǎn)應用提供理論依據(jù)。
　　實驗得到最優(yōu)滲劑配方為5％ B4C+20％ Na2B4O7+65％ Na3AlF6+10％C，具體滲硼工藝要根據(jù)實際生產(chǎn)需求來不斷調(diào)整，其中Cr12MoV鋼所需滲硼溫度相對較高。Cr12鋼滲層表面以Fe2

3、B相為主，硬度約1714HV/0.2;Cr12MoV鋼以FeB相為主，硬度約1400HV/0.2。在夾縫組織和過渡區(qū)指狀硼化物前沿均檢測到Cr7C3相和大量C原子以及少量B原子。隨著溫度升高和保溫時間延長，滲層斷裂韌性不斷降低。不同工藝條件下Cr12MoV鋼滲層斷裂韌性范圍為2.97～6.43 MPa·m1/2;同樣條件下，其滲層斷裂韌性小于Cr12鋼。室溫下，Cr12MoV鋼滲硼后耐磨性優(yōu)于Cr12鋼，隨著溫度的升高，摩擦系數(shù)有減小的