一、氮硼复合渗渗层的形成过程分析（论文文献综述）
钟厉,王帅峰,门昕皓,韩西[1]（2021）在《38CrMoAl钢钛催渗等离子氮化工艺研究》文中提出目的探究38CrMoAl钢钛催渗等离子渗氮工艺及机理。方法在其他工艺参数确定的情况下,通过常规等离子渗氮与钛催渗等离子渗氮处理对比试验,研究38CrMoAl钢钛催渗离子渗氮处理随渗氮时间的变化规律。对试样进行表面硬度、渗层深度检测和显微金相组织与SEM形貌的观察,探究不同处理工艺的催渗效果及钛催渗等离子渗氮的机理。结果在渗氮的前3 h,渗氮层厚度增加明显,当渗氮时间超过3 h后,其氮化层的厚度便趋于饱和。对比不同时间（3、5、8h）钛催渗等离子渗氮的表面硬度,差距不大。综合得出38CrMoAl钢在渗氮温度535℃、氨气流量2.0 L/min的工艺参数下,钛催渗等离子渗氮效率最优的渗氮时间为3h,其表面硬度为1160.8HV,渗层深度为300μm,优于常规离子渗氮8h的作用效果。结论38CrMoAl钢试样经过钛催渗等离子渗氮后,渗层的表面硬度和深度明显高于常规离子渗氮。钛的加入可以促使合金元素向表面富集,有利于表面合金化,提升渗氮效率,增强渗氮效果。
门昕皓[2]（2020）在《Ti催渗等离子渗氮工艺及其性能研究》文中认为离子渗氮技术作为提升装备材料表面性能的重要方式之一,已成为当前研究热点之一。进一步提升渗层性能、提升渗氮效率是当前离子渗氮的重要发展方向。本文以离子渗氮为基础研究钛对离子渗氮的催渗效果,并通过将多元共渗与钛催渗相结合,希望进一步提高其各项性能指标,加快处理效率。并通过检测分析探索其强化机理,为等离子渗氮新工艺的发展提供参考价值。本文选取38CrMoAl和42CrMo钢作为试验材料,通过钛催渗等离子渗氮同常规等离子渗氮对比研究钛的催渗效果。并通过改变保温时间,筛选出综合效率最优的钛催渗离子渗氮工艺。进行检测分析不同处理工艺的作用效果及产生原因,分析钛催渗等离子渗氮的渗氮机理。在最优工艺时间下研究最优多元共渗流量比,并进行常规离子渗氮、等离子多元共渗和钛催渗等离子多元共渗进行对比试验研究,通过对试样表面硬度检测、渗层深度检测、金相显微观织观察、SEM形貌观察、EDS能谱分析、X射线衍射分析,比较三种不同工艺的渗氮作用效果,分析钛催渗等离子多元共渗的作用效果与作用机理。试验分析结果表明:38CrMoAl钢和42CrMo钢在保温温度535℃、氨气流量2.0L/min的工艺参数下钛催渗等离子渗氮综合性能和渗氮效率最优的保温时间为3H。38CrMoAl钢3小时的加钛离子渗氮可以达到表面硬度1160.8HV,渗层深度300μm,42CrMo钢达到了表面硬度887.4HV,渗层深度400μm。作用效果达到了8小时的常规离子渗氮的作用效果,证实钛催渗等离子渗氮工艺是一种具有可操作性的快速离子渗氮工艺。研究还发现,钛催渗等离子多元共渗的表面硬度和渗层深度均明显高于多元离子共渗,说明钛可以增强离子多元共渗的渗氮效果。离子多元共渗介质中的乙醇和二硫化碳提供的碳元素有促进氮扩渗的作用,提供的氧元素可以在表面形成降低摩擦的氧化物。微量的硫元素可以在材料表面形成疏松多孔的硫化物层,起到储油减磨的作用,提高耐磨性。钛的加入可以在渗氮层表面生成Ti N并弥散的分布渗层表面,是试样表面硬度得到提升的主要因素。
曾敬[3]（2020）在《40Cr表面梯度层制备工艺及性能研究》文中研究指明齿轮这种重要的机械传动零部件,除了要具备较高的强度外,还必须拥有优良的表面性能,比如耐磨性、耐蚀性、抗疲劳性等。以前的研究已经表明渗铬是一种能够提高齿轮材料表面性能的有效方法,但渗铬后渗层与基体间贫碳层的存在不可避免,在工作时贫碳层会很容易导致渗层的剥落。为在获得性能优异的渗层的同时,又能解决贫碳层问题,本文在40Cr表面制备了硼铬合金复合渗层和硅铬合金共渗渗层,主要工作如下:（1）总结了齿轮材料的表面改性处理现状以及课题组早期的工作成果,对热扩渗渗铬的实验和理论进行了比较全面的研究,系统地分析了如何解决渗铬导致的贫碳问题;（2）采用两步复合扩渗工艺（先渗硼后渗铬）在40Cr钢表面制备了B-Cr双相合金渗层。即在第一步预渗硼（PB试样）后,分别又进行箱式炉渗（BC-1试样）和感应加热渗铬（BC-2试样）;（3）对于硼铬合金渗层,探究了预渗硼+感应加热渗铬合金渗层随第二步渗铬时间增加的组织性能演变和生长动力学;（4）在不同的供硅剂下（硅粉和硅铁粉）,采用包埋扩渗法制备了SiCr-1和SiCr-2两种硅铬共渗渗层。通过研究,得出如下结论:对于硼铬合金渗层,第二步渗铬的加热方式对B-Cr渗层的物相和组织有很大的影响。感应加热的效率高于箱式炉加热,这导致了BC-2试样拥有更厚、更致密、更平整以及B和Cr完全反应的渗层。由于有效的B-Cr渗层的形成,钢的耐磨性和耐蚀性显着提高。另外,讨论了B-Cr渗层的形成机制。结果显示随着第二步渗铬时间的增加,高铬珠光体基体上连续分布的网状Fe2B相和棒状CrFeB相逐渐消失,最后几乎完全转变为块状Cr2B和CrxCy相。生长动力学分析表明,在渗铬早期,界面反应促进了渗层生长,但在渗铬后期,原子的扩散逐渐控制了渗层的生长。此外,也讨论了B-Cr双相合金渗层演变机制。对于硅铬共渗渗层,结果表明两种渗层主要由α-Fe（含Si和Cr）、Fe3Si、CrFe8Si和CrC组成。然而,由于渗层生长机理的不同,导致渗层在形貌、元素含量、显微硬度和耐磨性等方面存在明显差异。以硅粉为供硅剂的SiCr-1渗层生长受基体和渗层元素的相互扩散机制控制,而以硅铁粉为供硅剂的SiCr-2渗层生长则由反应沉积机制主导。对于这两种试样,在渗层中都观察到有微孔的存在,其形成主要是由非平衡扩散诱导的Kirkendall效应导致的。基于Kirkendall效应,提出了一种微孔的梯度生长模式。
王伟[4]（2020）在《基于切割过程仿真模拟梯度材料自磨锐割刀的制备与试验》文中进行了进一步梳理中国现代化离不开农业农村现代化,现代农机装备是实现我国农业农村现代化的重要基础,而关键零部件核心材料制备与加工技术是制约我国现代农机装备发展的重要因素,其中割刀作为作物收获机械的关键零部件,直接影响到整机的工作效率和作业效果。目前国产割刀材料制备及加工工艺与国外相比仍存在较大差距,研制新型自磨锐割刀,提高国产农作物收获机械的工作可靠性,已成为我国实施乡村振兴战略、实现农业农村现代化亟需解决的难题。基于此,本文采用真空复合轧制与稀土催渗碳氮硼共渗两种工艺分别制备出旋转式割草机自磨锐割刀,并对两种梯度材料割刀的显微组织、硬度分布及摩擦磨损性能进行了检测与分析,利用ANSYS有限元分析软件,对割刀作业过程中刃具/茎秆的力学特性进行了仿真模拟,对割刀结构与运动参数进行了优化设计,并进行了田间试验验证,研究内容及结论如下:（1）以旋转式割草机为例,对无支撑割刀作业过程中的切割机制进行了计算机仿真模拟,研究了割刀结构参数及运动参数（刃口角、刃口曲率半径、切割速度、刀盘转速等）对切割力学特性的影响规律。结果表明,刃口曲率半径和刃口角是影响割刀锋锐性重要的结构参数,刃口钝化的割刀作业过程中,对茎秆的切割作用变弱,撞击、拉拔作用增强,收获效率及作业效果变差。（2）对割刀切割茎秆的力学特性与运动学特性进行有限元分析,研究割刀作业过程中自磨锐特性形成机制,结果发现,作业过程中割刀前刀面等效应力应变数值从刃口到顶面逐渐减小,因此,制备出后刀面硬度高、前刀面硬度呈均匀变化的梯度材料是形成自磨锐特性的关键因素,这也是本研究采用多层金属真空复合轧制（GCr15/Q420/IF）及稀土催渗CNB共渗制备梯度材料自磨锐割刀的理论基础。（3）对这两种材料进行显微组织、硬度分布及摩擦磨损性能进行检测分析,结果表明,多层金属真空复合轧制割刀不同材料间界面结合紧密无宏观缺陷,呈冶金结合状态;稀土催渗CNB共渗割刀的后刀面是由高硬硼化物层（厚度约50-70μm）和碳氮共渗层（厚度约为0.8mm-1.2 mm）构成,两种材料耐磨性能均优于国产割刀材料,并实现了组织、成分和硬度分布的均匀梯度变化。（4）按照国家标准（GB/T1209.3-2009）,分别加工两种梯度材料自磨锐割刀（多层金属轧制、碳氮硼共渗）,并进行了自磨锐特性形成机制的研究,后刀面硬度高,耐磨性好;前刀面硬度呈梯度变化,作业过程中会均匀磨损,刃口角和刃口曲率半径变化较小,保证刃口处切割的锋锐性,从而形成了割刀作业过程中的自磨锐特性。（5）将两种梯度材料自磨锐割刀与某市售国标割刀进行切割苜蓿的田间对比试验,结果表明,切割40 h后,市售国标割刀失重速率约为多层金属轧制割刀的2倍、碳氮硼割刀的4倍。两种梯度材料割刀均形成了自磨锐特性,刃口处结构变化小,能够长时间保持良好的切割性能;苜蓿切口平齐,再生芽破损小,非常利于切口的愈合与再生。
李承龙[5]（2019）在《12Cr13钢硼碳共渗及复合渗工艺与性能研究》文中提出当今社会畜牧业随着经济的飞速发展迅速崛起,这同时宣告对生产饲料的机器有大量需求。目前,饲料机器中核心零部件之一的饲料模具在使用过程中常因为不耐磨而早期失效。维修更换饲料模具会浪费大量的人力财力,而且因维修而停产带来的间接损失也十分可观。因此,开发一种提高饲料模具使用寿命的工艺具有重要的工程应用意义。化学热处理工艺是一种古老而又成熟的表面改性手段,化学热处理后不仅可以有效改变材料表面的力学性能,而且又可以保持材料芯部优异的力学性能。本文针对饲料模具使用寿命短的问题,采用固体硼碳共渗和硼碳复合渗两种复合化学热处理方法对12Cr13钢进行表面改性处理。通过正交试验优化了硼碳共渗的工艺参数,采用单因素法优化了硼碳复合渗的工艺参数。借助金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、能谱仪、激光共聚焦显微镜、显微维氏硬度计、电化学工作站、摩擦磨损试验机等仪器对复合化学热处理后渗层厚度、渗层组织、渗层元素分布、耐蚀性、耐磨性等进行了系统研究。结果表明:硼碳共渗最佳工艺参数为共渗温度950℃、共渗时间6 h、渗剂比例C:B=4:6;硼碳复合渗最优工艺参数为渗碳温度950℃、渗碳时间6 h,渗硼温度950℃、渗硼时间6 h;硼碳共渗及复合渗渗层厚度分别为962μm和1055μm;硼碳共渗和硼碳复合渗试样经过淬火+低温回火最终热处理后,表层硬度可达1507.3 HV0.1,心部硬度为420.6 HV0.1。表层的高硬度主要是由于Fe2B、FeB和CrB化合物的形成。电化学测试表明通过硼碳共渗和硼碳复合渗处理后材料的耐蚀性有所提高。不同表面状态的磨损试验显示,化学热处理可以显着提高12Cr13钢的耐磨性能,其中硼碳共渗和硼碳复合渗尤其明显。与未经过化学热处理的试样相比,硼碳共渗和硼碳复合渗的耐磨性提高了3倍以上,其主要原因就是表层的高硬度、较低的摩擦系数以及合理分布的渗层深度。
满金亮,宋锦柱,樊新民[6]（2016）在《18CrNiMo7-6钢渗碳—渗硼层的组织和硬度》文中指出对18CrNiMo7-6钢试样分别进行了这样的处理:940℃渗硼5 h,油淬和低温回火;先渗碳至0.5 mm,然后940℃渗硼5 h,油淬和低温回火。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计检测了试样渗层的显微组织和硬度,以揭示预渗碳对18CrNiMo7-6钢渗硼的影响。结果表明,单一渗硼的18CrNiMo7-6钢试样渗层厚度为135μm,表面硬度为1 680 HV0.2;而经渗碳-渗硼的18CrNiMo7-6钢试样渗层厚度为150μm,表面硬度为1 710 HV0.2。两种试样的渗层均主要由Fe2B相和少量FeB相组成。此外,渗碳-渗硼试样的过渡区宽度达1 600μm,远大于单一渗硼试样的过渡区宽度,从而显着改善了硼化物层的承载性能。
满金亮[7]（2016）在《18CrNiMo7-6钢碳硼复合渗层的组织和性能》文中提出本文研究了18CrNiMo7-6钢碳硼复合渗层的组织和性能。在UBE-600多用炉中进行气体渗碳,渗碳层厚度分别为0.5mm、1.0mm、1.5mm,然后和未经渗碳的样品一起在箱式电阻炉中进行850℃、880℃、910℃和940℃保温3、5、7和9h的固体渗硼,渗硼剂使用自制的硼砂型粒状渗硼剂；每个工艺规范下两个样品,渗后一个进行空冷,另一个进行淬火再低温回火处理。使用光学显微镜、SEM、XRD和显微硬度计测试并分析不同的渗硼工艺参数对渗硼层厚度、组织、硬度和相组成的影响。通过渗层性能测试分析不同的渗碳层厚度对复合渗的渗硼层厚度、显微硬度梯度、过渡层厚度的影响。使用HT-1000型高温摩擦磨损试验机测试不同工艺条件下样品表面的耐磨损性能,利用CH1660E型电化学工作站测试不同工艺条件下样品表面的的耐腐蚀性能。根据渗硼层的厚度进行渗硼动力学分析,作出等厚度图,对比分析不同渗碳层厚度对渗硼扩散动力学的影响。实验结果表明：使用自制渗硼剂,渗硼温度越高保温时间越长,渗硼层越厚,渗硼层的主要物相为Fe2B相,在较高温度和较长时间保温下,渗硼层出现FeB+Fe2B双相组织；渗硼层呈锯齿状与基体结合,预渗碳增加了过渡区的硬度,增强了对硬度更高的硼化物层的支撑作用,减小渗硼工件在服役过程中表面开裂和剥落的倾向。碳硼复合渗后表面的摩擦系数比渗碳后表面的摩擦系数小,常温下磨损量仅为渗碳件的60%左右,400℃下磨损量为渗碳件的36%,耐摩擦磨损性能得到了显着提高；碳硼复合渗层与单渗硼层相比硬度梯度减小。碳硼复合渗的渗碳过程可以提高材料表面的含碳量,一方面碳化物为硼化物形核提供有利条件,一方面又阻碍硼化物的择优生长,削弱渗硼层锯齿形的尖锐度,促进硼化物的横向生长。较薄的渗碳层可以促进渗硼层厚度的生长速率,减小硼的平均扩散激活能；较厚的渗碳层阻碍渗硼层厚度的生长速率,增加硼的平均扩散激活能。
王兰兰,黄福祥,高恩强,姜智枭[8]（2015）在《稀土元素用于化学热处理的研究现状》文中进行了进一步梳理为进一步认识稀土元素对合金表面性能的改良潜力,不断扩大我国稀土化学热处理的应用范围,重点介绍了稀土元素在渗碳、碳氮共渗、渗硼、渗钒及复合共渗等化学热处理工艺中的最新研究成果、特点及其应用现状,简要分析了稀土在化学热处理中的活化催渗、改善渗层组织性能的作用机理,总结指出了稀土化学热处理的主要研究方向和未来发展趋势。
雷丽[9]（2011）在《TC4钛合金低温固体粉末渗硼的研究》文中指出TC4钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性能好、无磁等一系列特性而成为用途最广泛的钛合金。然而钛合金的硬度低,耐磨性能差,限制了它更广泛的应用。目前,渗硼作为一种简单有效的表面改性方法,已成功应用在改善钛合金的耐磨性上。但是现有的TC4合金固体粉末渗硼技术大多在1000～1200℃进行,超过了TC4合金的相变温度,晶格变化较大,工件变形量大,渗硼层较脆。本文对TC4合金低温固体粉末渗硼和低温稀土-硼共渗的渗层形貌、组织结构、添加稀土元素对渗层的影响和稀土的催渗机理进行了系统的研究,并同高温稀土-硼共渗的渗层形貌、性能及基体组织变化进行对比研究,探讨了渗硼过程中钛基体α和β相的转变。（1）研究了低温下固体粉末渗硼法形成硬质的硼钛层来改善TC4钛合金的表面性能,借助于金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机等设备对渗硼层的表面形貌、组织结构和性能进行了分析。通过观察分析渗层的显微组织结构,发现渗层由表层的硼钛化物层和过渡层构成,晶须与基体结合紧密,并用热力学原理验证了双相硼钛物的形成。在950℃下分别渗硼5～40h后,渗层厚度范围为5.3～5.4μm。硼钛化物层显微硬度值的变化范围为2500HV0.05～250HV0.05,比基体的硬度值（360HV0.05～390HV0.05）提高了5倍左右。摩擦磨损实验结果表明渗层的摩擦系数范围为0.2～0.3,过渡区的摩擦系数上升到0.4,均低于基体的摩擦系数,其耐磨性显着增强。（2）对TC4钛合金进行低温稀土-硼共渗研究。确定最佳稀土加入量,考察了稀土对渗层的形貌的影响。通过SEM检测,渗层由表及里的顺序为TiB2层→TiB晶须→过渡层。对单渗硼和稀土-硼共渗处理后渗层的硬度、耐磨性进行了对比研究。结果表明稀土的最佳含量为5%,加入稀土后渗硼层层深加大,而且渗层的显微硬度值比单渗硼的硬度值约提高25%,范围为3100HV0.05～750HV0.05,渗层摩擦系数为0.2～0.3,耐磨性有较大地改善。（3）对稀土的催渗机理进行了探讨,表明稀土特有的电子结构在渗硼中能缩短周期,降低热处理温度。稀土元素可形成活性原子,依据“双空位”和“短程扩散”机理完成向内的扩散。稀土的催渗作用则是“活性中心-表面效应”机理和“点阵畸变-气团通道”机理共同作用的结果。（4）同高温共渗相比,低温渗硼层致密均匀无孔洞,而且硬度梯度和脆性得到进一步改善,耐磨性能良好。低温共渗后TC4基体为等轴组织,综合性能好,有效地防止了高温时p相粗晶的形成。（5）对TC4合金慢冷时a和p相的转变进行了初步探讨。α相的析出过程是一个形核和长大的过程。合金加热到β相区缓冷时,α相先形成晶界,之后向晶内集束扩展,p相处于α片状之间形成网状薄层,即形成魏氏体组织（α+β）；合金加热到（α+β）相区缓冷时,析出的α相在β晶界上和原来的α相的界面上形核,聚合成等轴的α组织,与p转变组织构成等轴的（α+β）组织。
张景垒[10]（2010）在《纯钛表面固体渗硼及渗硼层性质的研究》文中进行了进一步梳理从钛的工业价值、资源寿命和发展前景看,随着新的技术革命和工业革命的深入,钛将成为继铁、铝之后崛起的“第三金属”,21世纪将是“钛的世纪”。从使用钛的意义上看,一个国家使用钛的多少,标志着国家的科技水平、军事实力和经济实力的强弱。所以,推广使用钛,发挥钛特性的优势作用,是现代技术发展的方向。但钛的硬度低,耐磨性能较差,限制了其在摩擦磨损等相关行业中的应用。为了克服钛在力学性能的不足,通过表面改性来改善钛及钛合金的耐磨性,已成为该领域内一个新的研究热点。本文通过固体粉末渗硼法在钛表面形成硬质的硼钛化合物层来改善纯钛的表面性能,借助于扫描电镜、金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机等设备对渗硼层的表面形貌、组织结构及性能进行了分析。通过观察渗层的显微组织结构,发现渗层由外表层的TiB2层和内表层的TiB构成,TiB层与钛基体结合紧密,在1000、1050、1100℃下分别渗硼5～20h后,渗硼层厚度范围为13-98μm。从TiB2到TiB显微硬度值的变化范围为2500～800HVo.05,比基体的硬度值提高了3倍左右,但渗硼层的脆性较大。摩擦磨损实验结果表明TiB2和TiB的摩擦系数范围为0.25～0.35,外表层的TiB2的摩擦系数最小,而基体的摩擦系数为0.4～0.45,渗层比基体的摩擦系数减小1倍左右,其耐磨性显着增强。对金属钛表面稀土-硼共渗进行了实验研究。通过改变稀土的加入量的方法调节渗层的厚度,确定了稀土的最佳含量。分析了稀土对渗层形貌、元素分布的影响,并对单渗硼和稀土-硼共渗处理后渗层的硬度、耐磨性及脆性等性能进行对比。结果显示稀土的最佳含量为8%,加入稀土后TiB2和TiB层厚度范围达到37-160μm,且在TiB2层有微米级的微小孔洞存在。通过单渗硼及稀土-硼共渗的对比研究表明,加稀土后,从TiB2到TiB显微硬度值的变化范围为3300-1200HV0.05,比单渗硼的硬度值提高约30%,同时稀土-硼共渗的试样脆性比单渗硼试样的脆性得到了一定的改善。建立了单渗硼及复合渗的硼钛化合物层的生长动力学曲线。结果表明在1000～1100℃的渗硼温度下,钛基体与B4C粉末之间借助体系中微量氧的作用可生成TiB,随后TiB又与活性硼原子生成TiB2。加入稀土后硼在钛中的扩散系数增大,稀土氧化物对硼钛化合物的生长具有“加速”作用。
二、氮硼复合渗渗层的形成过程分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、氮硼复合渗渗层的形成过程分析（论文提纲范文）
（1）38CrMoAl钢钛催渗等离子氮化工艺研究（论文提纲范文）
| 1 试验 |
| 1.1 材料 |
| 1.2 方案 |
| 1.3 检测方法 |
| 2 试验结果 |
| 2.1 表面硬度与渗层深度 |
| 2.2 渗层显微金相组织 |
| 2.3 渗层SEM形貌观察 |
| 2.4 渗层能谱分析 |
| 2.5 XRD物相分析 |
| 3 钛催渗等离子氮化机理分析 |
| 4 结论 |
（2）Ti催渗等离子渗氮工艺及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 表面工程 |
| 1.2 等离子体化学热处理 |
| 1.2.1 等离子体 |
| 1.2.2 气体放电过程 |
| 1.2.3 气体放电方式及伏安特性曲线分析 |
| 1.2.4 等离子体化学热处理发展现状 |
| 1.3 等离子渗氮 |
| 1.3.1 等离子渗氮理论模型 |
| 1.3.2 Fe-N相图 |
| 1.3.3 等离子渗氮的特点 |
| 1.4 等离子渗氮发展趋势 |
| 1.5 本文的研究意义及内容 |
| 1.5.1 本文研究的意义 |
| 1.5.2 本文研究的内容 |
| 第二章 实验内容与检测方法 |
| 2.1 实验材料的选择与预处理 |
| 2.1.1 材料选择 |
| 2.1.2 调质处理 |
| 2.1.3 试样加工 |
| 2.2 .实验设备 |
| 2.3 试验参数选择 |
| 2.4 钛的添加方式及渗剂选择 |
| 2.5 实验方案 |
| 2.6 试验检测方法 |
| 2.6.1 表面硬度与渗层深度检测 |
| 2.6.2 金相组织观察 |
| 2.6.3 扫描电镜观察与能谱分析 |
| 2.6.4 X射线衍射分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 钛催渗等离子渗氮实验结果与分析 |
| 3.1 表面硬度与渗层深度 |
| 3.2 渗层显微金相组织 |
| 3.3 渗层SEM形貌观察 |
| 3.4 渗层能能谱分析 |
| 3.5 钛催渗等离子氮化机理的分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 钛催渗等离子多元共渗实验结果与分析 |
| 4.1 表面硬度与渗层深度 |
| 4.2 渗层显微金相组织 |
| 4.3 渗层SEM形貌观察 |
| 4.4 渗层能谱分析 |
| 4.5 XRD物相分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）40Cr表面梯度层制备工艺及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源以及研究意义 |
| 1.2 钢的常用表面处理技术 |
| 1.3 齿轮及齿轮材料表面处理 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 基材准备 |
| 2.2 渗层制备 |
| 2.3 组织表征 |
| 2.4 性能测试 |
| 3 不同工艺硼铬复合渗层的组织与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硼铬合金渗层的组织与性能 |
| 3.2.1 物相分析 |
| 3.2.2 渗铬前组织形貌和元素分布 |
| 3.2.3 渗铬后组织形貌和元素分布 |
| 3.2.4 B-Cr双相合金渗层的形成机理 |
| 3.2.5 性能测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 预渗硼40Cr渗铬过程的组织性能演变及动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硼铬合金渗层的组织性能演变 |
| 4.2.1 硼铬合金渗层的物相分析 |
| 4.2.2 硼铬合金渗层组织演变 |
| 4.2.3 生长动力学分析 |
| 4.2.4 渗层生长机理探讨 |
| 4.2.5 性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 硅铬合金共渗组织性能研究与Kirkendall效应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硅铬合金渗层的组织和性能 |
| 5.2.1 物相分析 |
| 5.2.2 渗层微观组织及元素分布 |
| 5.2.3 性能测试 |
| 5.2.4 渗层生长机理及 Kirkendall 效应 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（4）基于切割过程仿真模拟梯度材料自磨锐割刀的制备与试验（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 自磨锐割刀国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外自磨锐刃具的研究现状 |
| 1.2.2 国内自磨锐刃具的研究现状 |
| 1.3 梯度材料制备自磨锐割刀 |
| 1.3.1 多层金属自磨锐刃具 |
| 1.3.2 化学热处理制备自磨锐割刀 |
| 1.4 饲草料收获过程中切割过程机制研究进展 |
| 1.5 本论文的研究内容、课题来源及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 课题来源 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 试验材料与方法 |
| 2.1 真空轧制多层金属梯度材料制备工艺 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 多层金属真空复合轧制设备 |
| 2.1.3 制备工艺步骤 |
| 2.2 基于稀土催渗碳氮硼共渗工艺 |
| 2.2.1 基体材料成分选择 |
| 2.2.2 基体材料制备设备 |
| 2.2.3 基体材料制备步骤 |
| 2.2.4 碳氮硼共渗工艺过程 |
| 2.3 组织性能检测 |
| 2.4 自磨锐切割刀具结构 |
| 2.5 计算机仿真模拟方法及步骤 |
| 2.6 田间试验条件与设备 |
| 2.6.1 试验条件 |
| 2.6.2 试验设备 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于ANSYSWorkbench割刀切割过程仿真模拟及参数设计 |
| 3.1 割刀结构对切割过程力学特性影响 |
| 3.1.1 不同刃口角对切割作用的影响 |
| 3.1.2 刃口曲率半径对切割作用影响及自磨锐机制 |
| 3.2 割刀工作参数对切割作用的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 稀土催渗碳氮硼共渗渗剂组分的优化设计 |
| 4.1 碳氮共渗剂组分的设计 |
| 4.2 基于正交试验渗硼剂组分优化设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 两种梯度材料的显微组织与硬度分布 |
| 5.1 真空复合轧制多层金属梯度材料的显微组织与成分分布 |
| 5.1.1 显微组织特征 |
| 5.1.2 成分分析 |
| 5.1.3 结合层显微组织特征 |
| 5.2 碳氮硼共渗梯度材料的显微组织与成分分析 |
| 5.3 两种梯度材料硬度分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 两种梯度材料的摩擦磨损性能试验 |
| 6.1 梯度材料的摩擦系数 |
| 6.2 梯度材料的磨损量 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 梯度材料自磨锐割刀的田间试验 |
| 7.1 田间试验结果与分析 |
| 7.2 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新性 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（5）12Cr13钢硼碳共渗及复合渗工艺与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 马氏体不锈钢的特点与应用 |
| 1.1.1 合金元素的意义与作用 |
| 1.1.2 马氏体不锈钢的热处理工艺 |
| 1.1.3 马氏体不锈钢的应用 |
| 1.2 表面强化技术 |
| 1.2.1 表面淬火技术 |
| 1.2.2 超高速喷丸强化技术 |
| 1.2.3 化学镀强化技术 |
| 1.2.4 热喷涂强化技术 |
| 1.2.5 化学热处理强化 |
| 1.3 硼碳化学热处理概况 |
| 1.3.1 渗碳热处理 |
| 1.3.2 渗硼热处理 |
| 1.3.3 硼碳复合化学热处理 |
| 1.4 硼碳化学热处理的研究进展 |
| 1.5 本课题研究目的、意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义及目的 |
| 1.5.2 课题研究内容 |
| 第2章 实验材料及组织性能表征 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 试验方法及过程 |
| 2.2.1 基材试样预处理 |
| 2.2.2 渗剂的配制 |
| 2.2.3 试样封装 |
| 2.2.4 固体化学热处理 |
| 2.2.5 最终热处理 |
| 2.2.6 金相试样的制备 |
| 2.3 渗层表征及性能测试 |
| 2.3.1 渗层深度的测量 |
| 2.3.2 渗层组织观察与成分分析 |
| 2.3.3 渗层的物相分析 |
| 2.3.4 显微硬度测量 |
| 2.3.5 耐蚀性测试 |
| 2.3.6 耐磨性测试 |
| 第3章 12Cr13 钢固体硼碳共渗工艺研究 |
| 3.1 硼碳共渗工艺参数对渗层组织与性能的影响 |
| 3.1.1 加热温度的影响 |
| 3.1.2 保温时间的影响 |
| 3.1.3 渗剂比例的影响 |
| 3.2 正交试验 |
| 3.2.1 正交试验设计 |
| 3.2.2 硼化层深度因素分析 |
| 3.2.3 碳化层深度因素分析 |
| 3.3 共渗层组织分析 |
| 3.3.1 不同渗剂比例对共渗层组织的影响 |
| 3.3.2 不同温度对共渗层组织的影响 |
| 3.4 最终热处理工艺参数优化 |
| 3.4.1 淬火温度对硼碳共渗试样组织的影响 |
| 3.4.2 最优工艺下共渗层结构及成分分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 12Cr13 钢固体硼碳复合渗工艺研究 |
| 4.1 12Cr13 钢的渗碳 |
| 4.1.1 不同加热温度对渗碳层组织的影响 |
| 4.1.2 渗碳层硬度分析 |
| 4.2 12Cr13 钢的渗硼 |
| 4.2.1 不同加热温度对渗硼层组织的影响 |
| 4.2.2 渗硼层硬度分析 |
| 4.3 12Cr13 钢的硼碳复合渗 |
| 4.3.1 硼碳复合渗组织分析 |
| 4.4 碳硼复合渗最终热处理后的组织与结构 |
| 4.4.1 金相组织分析 |
| 4.4.2 渗层的XRD分析 |
| 4.4.3 复合渗层的能谱分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 12Cr13 钢不同渗层的性能研究 |
| 5.1 不同渗层的显微硬度 |
| 5.2 不同渗层的耐蚀性能 |
| 5.3 不同渗层的耐磨性能 |
| 5.3.1 不同工艺下试样的磨损失重 |
| 5.3.2 不同工艺下试样的摩擦系数 |
| 5.3.3 不同工艺下试样磨痕表面的粗糙度 |
| 5.3.4 不同工艺下试样磨痕表面形貌 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文 |
（7）18CrNiMo7-6钢碳硼复合渗层的组织和性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 渗碳 |
| 1.1.1 固体渗碳法 |
| 1.1.2 液体渗碳法 |
| 1.1.3 气体渗碳法 |
| 1.2 渗硼 |
| 1.2.1 渗硼层的形成机理 |
| 1.2.2 渗硼层的组织特点 |
| 1.2.3 渗硼的方法 |
| 1.3 碳硼复合渗 |
| 1.4 碳硼复合渗的研究进展 |
| 1.5 渗硼层生长动力学 |
| 1.5.1 渗硼层生长动力学原理 |
| 1.5.2 渗硼动力学的研究现状 |
| 1.6 选题的目的及主要研究内容 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验过程 |
| 2.2.2 分析与测试方法 |
| 3 渗层金相组织分析 |
| 3.1 单渗硼层的金相组织 |
| 3.2 预渗碳0.5mm后渗硼层的显微组织 |
| 3.3 预渗碳1.0mm后渗硼层的显微组织 |
| 3.4 预渗碳1.5mm后渗硼层的显微组织 |
| 3.5 预渗碳对固体渗硼层显微组织的影响 |
| 3.6 预渗碳对渗层过渡区厚度的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 渗层的性能分析 |
| 4.1 显微硬度分析 |
| 4.1.1 单渗硼层的显微硬度分析 |
| 4.1.2 碳硼复合渗层的显微硬度 |
| 4.1.3 预渗碳对渗硼层显微硬度的影响 |
| 4.2 渗层的物相分析 |
| 4.3 渗层的耐磨损性能分析 |
| 4.4 渗层耐腐蚀性能分析 |
| 4.5 渗层脆性分析 |
| 4.5.1 渗层的脆性等级 |
| 4.5.2 渗层断裂韧性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 渗硼动力学分析 |
| 5.1 渗硼层厚度的测量 |
| 5.2 生长速率常数和扩散激活能 |
| 5.3 预渗碳对固体渗硼层厚度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）稀土元素用于化学热处理的研究现状（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1稀土在化学热处理中的研究应用 |
| 1.1稀土渗碳及碳氮共渗 |
| 1.2稀土复合渗硼技术 |
| 1.3稀土催渗钒技术 |
| 1.4稀土复合共渗技术 |
| 2稀土元素在化学热处理中的作用与机制 |
| 2.1稀土元素的活化催渗机理 |
| 2.2稀土元素改善渗层组织、性能的机理 |
| 3结语 |
（9）TC4钛合金低温固体粉末渗硼的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 钛合金的性质及分类 |
| 1.1.1 钛合金的性质 |
| 1.1.2 钛合金的分类 |
| 1.2 钛合金的应用现状 |
| 1.2.1 钛合金的应用 |
| 1.2.2 钛合金在使用中的不足 |
| 1.3 钛合金的表面处理技术 |
| 1.3.1 等离子氮化 |
| 1.3.2 离子注入 |
| 1.3.3 气相沉积 |
| 1.3.4 高能束表面改性 |
| 1.3.5 热渗镀 |
| 1.4 固体法渗硼概述 |
| 1.4.1 渗硼的发展史 |
| 1.4.2 固体渗硼工艺 |
| 1.5 本课题的提出及主要内容 |
| 1.5.1 课题的提出及意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验原理、材料与分析方法 |
| 2.1 实验原理 |
| 2.1.1 Ti-B体系的物理化学 |
| 2.1.2 渗硼反应过程 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 材料成分与尺寸 |
| 2.2.2 实验试剂 |
| 2.3 实验仪器与实验设备 |
| 2.4 渗硼设备及工艺流程 |
| 2.4.1 渗硼设备 |
| 2.4.2 渗硼实验的工艺流程 |
| 2.5 组织及性能的分析检测 |
| 2.5.1 渗硼层的厚度测量 |
| 2.5.2 显微组织观察及分析 |
| 2.5.3 渗硼层显微硬度的测量 |
| 2.5.4 耐磨性分析 |
| 第3章 TC4钛合金的低温固体粉末渗硼 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低温渗硼层的形貌及相组成 |
| 3.2.1 渗硼层的显微形貌 |
| 3.2.2 渗硼层的物相分析 |
| 3.2.3 双相硼钛化层的形成 |
| 3.3 渗层的性能检测 |
| 3.3.1 渗层的显微硬度和脆性 |
| 3.3.2 渗层的耐磨性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 TC4钛合金的低温稀土-硼共渗研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 稀土的最佳加入量 |
| 4.3 添加稀土后渗硼层的形貌和物相分析 |
| 4.3.1 添加稀土后的渗层形貌 |
| 4.3.2 添加稀土后的渗层物相分析 |
| 4.3.3 添加稀土后渗层的元素分布 |
| 4.4 添加稀土对渗层性能的改善 |
| 4.4.1 共渗渗层的显微硬度和脆性 |
| 4.4.2 共渗渗层的耐磨性 |
| 4.5 渗硼过程中稀土的催渗机理探讨 |
| 4.5.1 稀土元素的性质 |
| 4.5.2 稀土的扩散机理 |
| 4.5.3 渗硼过程中稀土的催渗机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 低温共渗同高温共渗的对比研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 共渗渗层形貌的对比 |
| 5.3 共渗渗层的性能对比研究 |
| 5.3.1 渗层显微硬度和脆性 |
| 5.3.2 渗层的耐磨性 |
| 5.4 TC4基体在低温和高温空冷的组织对比研究 |
| 5.4.1 钛合金的同素异构转变 |
| 5.4.2 TC4合金在不同渗硼温度下空冷组织性能 |
| 5.4.3 α和β相在冷却过程中的转变 |
| 5.5 低温固体渗硼的优缺点 |
| 5.5.1 优越性 |
| 5.5.2 不足及展望 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的论文 |
（10）纯钛表面固体渗硼及渗硼层性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 金属钛的性质及用途 |
| 1.1.1 金属钛的一般性质 |
| 1.1.2 金属钛的分类 |
| 1.1.3 金属钛及钛合金的用途 |
| 1.2 金属钛的表面处理 |
| 1.2.1 金属钛存在的缺点 |
| 1.2.2 表面工程技术 |
| 1.3 固体渗硼技术 |
| 1.3.1 渗硼技术的发展 |
| 1.3.2 渗硼工艺 |
| 1.3.3 渗硼的特点和渗硼剂的组成 |
| 1.3.4 固体渗硼技术的发展方向 |
| 1.4 本课题意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题的提出和意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 材料成分与尺寸 |
| 2.1.2 实验所用的主要试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 渗硼工艺流程 |
| 2.3.1 纯钛试样的前处理 |
| 2.3.2 渗硼验流程 |
| 2.3.3 渗硼试样的后处理 |
| 2.4 组织及性能测试方法 |
| 2.4.1 渗硼层厚度测量 |
| 2.4.2 显微组织观察及分析 |
| 2.4.3 渗硼显微硬度的测量 |
| 2.4.4 耐磨性实验 |
| 第3章 纯钛的固体粉末渗硼研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钛单渗硼的组织形貌 |
| 3.3 纯钛单渗硼的物相分析 |
| 3.4 渗层性能检测 |
| 3.4.1 渗硼层的显微硬度 |
| 3.4.2 渗硼层的脆性 |
| 3.4.3 渗硼层的耐磨性 |
| 第4章 纯钛的稀土-硼共渗研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 稀土最佳加入量 |
| 4.3 纯钛的稀土-硼共渗和单渗硼显微结构比较 |
| 4.4 稀土氧化物对渗层微观状态和元素分布的影响 |
| 4.4.1 稀土对渗层微观状态的影响 |
| 4.4.2 稀土对元素分布的影响 |
| 4.5 稀土对渗层性能的影响 |
| 4.5.1 渗层的硬度 |
| 4.5.2 渗层的脆性 |
| 4.5.3 钛稀土-硼共渗的耐磨性 |
| 第5章 渗硼层生长动力学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硼钛化合物的生长动力学分析 |
| 5.2.1 单渗渗层的动力学曲线 |
| 5.2.2 渗层的生长动力学研究 |
| 5.3 加稀土后对渗硼层的扩散动力学解析 |
| 5.3.1 稀土的特性及作用 |
| 5.3.2 稀土对渗层厚度的影响 |
| 5.3.3 稀土-硼共渗层的扩散动力学 |
| 5.3.4 添加稀土后对扩散系数的影响 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、氮硼复合渗渗层的形成过程分析（论文参考文献）
- [1]38CrMoAl钢钛催渗等离子氮化工艺研究[J]. 钟厉,王帅峰,门昕皓,韩西. 表面技术, 2021
- [2]Ti催渗等离子渗氮工艺及其性能研究[D]. 门昕皓. 重庆交通大学, 2020(01)
- [3]40Cr表面梯度层制备工艺及性能研究[D]. 曾敬. 重庆理工大学, 2020(08)
- [4]基于切割过程仿真模拟梯度材料自磨锐割刀的制备与试验[D]. 王伟. 山东农业大学, 2020
- [5]12Cr13钢硼碳共渗及复合渗工艺与性能研究[D]. 李承龙. 江苏大学, 2019(03)
- [6]18CrNiMo7-6钢渗碳—渗硼层的组织和硬度[J]. 满金亮,宋锦柱,樊新民. 热处理, 2016(02)
- [7]18CrNiMo7-6钢碳硼复合渗层的组织和性能[D]. 满金亮. 南京理工大学, 2016(02)
- [8]稀土元素用于化学热处理的研究现状[J]. 王兰兰,黄福祥,高恩强,姜智枭. 材料导报, 2015(09)
- [9]TC4钛合金低温固体粉末渗硼的研究[D]. 雷丽. 东北大学, 2011(03)
- [10]纯钛表面固体渗硼及渗硼层性质的研究[D]. 张景垒. 东北大学, 2010(03)