熱作工具鋼及奧氏體不銹鋼均有較高的Cr元素含量,并在工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。由于奧氏體不銹鋼難以用傳統(tǒng)的熱處理方法獲得足夠的硬度,因而主要被用作耐蝕材料,同時,由于較低的表面硬度及負載能力,也限制了其在耐磨領(lǐng)域的應用。對滲硼AISIH13熱作工具鋼及AISI304不銹鋼進行了研究。利用鹽浴槽在800~950℃范圍內(nèi)分別經(jīng)3h、5h、7h進行滲硼處理,漿鹽浴由硼砂、硼酸及硅鐵組成。利用X射線衍射分析鋼材表面滲硼層結(jié)構(gòu),出現(xiàn)了FeB、Fe2B、CrB及Ni3B相衍射峰。
結(jié)論:
利用傳統(tǒng)的鹽浴硼化處理可以在AISIH13熱作模具鋼及AISI304奧氏體不銹鋼表面形成無氧化的、性能優(yōu)良的硼化物涂層。在H13鋼表面上生成的硼化物層具有粗糙的微觀形貌,而304不銹鋼表面上生成的滲層較為平滑,這與滲層中出現(xiàn)的合金元素密切相關(guān)。
在H13鋼及304鋼表面利用熱化學法生成的硼化物涂層分別由FeB、Fe2B、CrB和FeB、Fe2B、CrB、Ni3B相組成。
與H13鋼滲層相比,304鋼滲層具有更高的硬度值。鋼中的Cr、Ni元素是不銹鋼滲層獲得高硬度的主要原因。
隨著滲硼處理溫度的提高及處理時間的延長,H13鋼及304鋼表面粗糙度呈上升趨勢。
提高滲硼處理溫度或延長處理時間會導致硬而脆的FeB層厚度增加,從而降低滲層的斷裂韌性及結(jié)合強度。(銥葉)