渗硼质量的影响因素
2026年01月14日
2.渗硼质量的影响因素
渗硼层质量的主要影响因素为钢材化学成分、工艺参数及工艺操作过程等方面。
(1)钢材化学成分
低碳钢的渗硼速度最快,钢中含有Cr、Mn、V、W等元素,还使渗硼层富硼化合物相对增多。钢在渗硼时,硼化物呈针状晶体而楔入基体材料中,与基体间保持较大的接触区域,使硼化物不易剥落。但随着钢中碳和合金元素的增多,不仅渗硼层减薄,而且硼化物楔入程度也降低,渗硼层与基体的接触面因而平坦,结合力变差了。一般含硅的钢不宜制作渗硼模具。
(2)工艺参数
1)渗硼温度过低或保温时间过短、渗硼介质活性不够、固体渗硼箱密封不好等都会导致渗硼层厚度太薄;介质活性差、固体渗剂混合不均匀、渗硼盐浴流动性差或成分偏析等会造成渗硼层厚度不均匀,甚至渗层剥落,而且耐磨性、耐蚀性很差;渗剂中增加氧化性组分,如Na2 CO3及H2 O等也容易导致形成孔洞。(https://www.daowen.com)
2)渗硼层厚度确定。模具使用寿命与渗硼层厚度有一定的关系。当渗硼层厚度超过一定值后,模具使用寿命反而降低,故应根据基体材料和模具使用情况确定适当的渗硼层厚度。
3)加热温度参数选择。高合金钢模具的加热温度更应严格控制,因为Fe-Fe2 B在1149℃发生共晶转变,因此淬火加热温度应严格控制,否则渗硼层会出现熔化现象。对于一些基体性能要求不高的模具,渗硼后可直接加热、保温一定时间后进行淬火。
4)淬火、回火冷却速度。渗硼后,应进行淬火、回火处理以改善基体的性能。由于硼化物FeB、Fe2 B与基体的热膨胀系数不同,因此在淬火时要充分预热,冷却时按照基体材料的不同采用尽可能低的冷却速度,以免渗硼层开裂和脱落。