feb+kbf_4渗硼工艺及渗硼层高温环境下腐蚀行为研究

《feb+kbf_4渗硼工艺及渗硼层高温环境下腐蚀行为研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文FeB+KBF4渗硼工艺及渗硼层高温环境下腐蚀行为研究StudyonBoronizingProcessofFeB+KBF4andtheCorrosionBehaviorofBorideLayeratHighTemperature作者：杜万学导师：沈承金教授中国矿业大学二〇一五年五月中图分类号TG178学校代码10290UDC620密级公开中国矿业大学硕士学位论文FeB+KBF4渗硼工艺及渗硼层高温环境下腐蚀行为研究StudyonBoronizingProcessofFeB+KBF4andtheCorrosionR

2、esistanceofBorideLayeratHighTemperature作者杜万学导师沈承金申请学位工学硕士培养单位材料学院学科专业材料加工工程研究方向表面工程答辩委员会主席评阅人二〇一五年五月论文审阅认定书研究生杜万学在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本论文是在我导师沈承金教授亲切关怀和精心指导下完成的，

3、从论文的选题、研究方案的设计、论文观点的提炼、修改、直到最后定稿，都凝聚着导师的心血和智慧。导师渊博的学识、敏锐的学术洞察力、严谨的科研作风、勤奋的工作态度、低调的做事风格，都让学生深感钦佩，使我在三年以来的学习研究过程中备受鼓舞和启发，不断克服困难，取得进步。这一切使我受益匪浅，将成为我人生道路上的典范！论文完成之际，谨向尊敬的导师表示我最诚挚的敬意和衷心的感谢！由衷的感谢江利教授、陈正副教授、任耀健副教授、王鹏副教授、陶雪钰副教授、王温银副教授在我学习、研究过程中给予我的指导和帮助。在研究期间得到了课题组硕士研究生王成杰

4、、黄兆海、乐婷莲、张永、唐跃跃、王强、陈强等同学的帮助和支持。课题组共同营造出和谐、进取、创新的学术气氛，使我在研究过程中受益良多。谨向他们表示我由衷的谢意和良好的祝愿！感谢朱振师兄、王芹芹师姐、周靖师兄、宋庆雷师兄，一直以来对我学习研究和生活上的关心和鼓励，对他们表示真诚的感谢。特别感谢我的家人给予的理解、关心和支持，他们为我所作的奉献我将永远铭记在心。另外，对这些年来关心和帮助我的老师、学长和朋友们表示感谢。最后，对在百忙之中抽出时间参与论文评审和答辩的各位专家和教授表示深深的谢意。摘要本文采用双因素法研究硼铁—氟硼酸钾

5、体系渗硼工艺、组织和性能，采用单因素法对硼铁-氟硼酸钾体系的渗硼温度、渗硼时间等工艺进行优化，探讨渗硼工艺的动力学特征，对硼铁-氟硼酸钾体系的渗硼机理进行讨论。进一步研究了渗硼层扩散热处理、调质热处理后的组织和性能变化特征。利用高频感应加热对渗硼层进行共晶化处理，以期考察渗硼层共晶化特征。实验研究了5%O2和5%O2+HCl高温腐蚀规律和机制。研究结果表明：硼铁、氟硼酸钾比例的增加，渗硼层深度逐渐增大，最佳渗硼剂成分为硼铁15%~25%，氟硼酸钾10%，最佳渗硼工艺为900~950℃保温2~4h，渗硼扩散激活能为185J/m

6、ol，渗硼层主要为单相Fe2B组织或FeB+Fe2B双相组织，硼化物硬度在1200~2000HV0.1之间；渗后再扩散热处理和渗后调质热处理降低了渗硼层表面硼浓度，改善了硼化物的致密性；渗硼后高频感应共晶化最佳工艺为1100~1200℃保温5~10s，共晶区组织主要为Fe2B+α-Fe或Fe2B+α-Fe+少量的Fe3C组成的鱼骨状亚共晶组织和Fe2B+Fe3(C,B)+α-Fe组成的菊花状共晶组织，共晶区硬度在500~700HV0.1之间。高温腐蚀试验结果显示：5%O2和5%O2+500ppmHCl两种气氛腐蚀动力学曲线均

7、呈抛物线关系，各渗硼件抗中、高温氧化和氯化腐蚀性能远高于未渗硼35钢；HCl气体的存在，通过穿透表面氧化膜，腐蚀量比无氯环境腐蚀量增重2~4倍，加速了试件表面腐蚀与剥落；X射线分析表明，渗硼件腐蚀产物主要为铁氧化物、硼氧化物和铁硼氧化物三种，400℃时，渗硼层表面形成无定形玻璃体B2O3，有效的保护金属表面氧化和氯化，当温度为600℃时，氧化物B2O3挥发，此时FeBO3形成并增多，减少了铁氧化物的形成，在一定程度上阻碍了氧化。该论文有图51幅，表21个，参考文献103篇关键词：渗硼热处理；共晶化处理；氧化腐蚀；氯化腐蚀IA

8、bstractInthisthesis,two-waymethodwasusedtostudyboronizingprocess,structureandperformanceofFeB-KBF4system,thesinglefactormethodwasadoptedtooptimiz