Cr12型冷作模具钢渗硼工艺研究(4)

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众所周知，影响渗硼的因素很多，主要包括温度、保温时间以及渗剂的选择，而温度和保温时间影响更大，为了探究温度、保温时间对渗硼的影响，人们开始动力学研究，寻找相应的规律。

在国内，Cr12型冷作模具钢的动力学研究不多，国外的研究相对较热。有研究表明，AISI D2钢在1123,1173,1223和1273K下盐浴渗硼2～8h、空冷，可求得扩散激活能为170 kJ/mol，还有其他相关研究，具体情况如表4所示。

表4 不同渗硼方法所得D2钢的扩散激活能

渗硼方法扩散激活能文献

电化学渗硼 138 kJ/mol [15]

盐浴渗硼 170 kJ/mol [13]

固体渗硼 176 kJ/mol [13]

1.3 渗硼动力学

1.3.1 动力学研究的意义

虽然钢件渗硼后能得到硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性优良的渗层，但是，由于诸

多的渗硼控制条件，使得实际渗硼具有一定的盲目性，而且渗硼后的渗层厚度难以控制文献综述；为了克服以上缺点，研究人员开始着手动力学研究，以找出相关规律，为生产研究提供理论依据。

渗硼动力学研究主要是确定在不同温度下渗层的生长速率、不同钢种的硼扩散激活能、作出渗硼层等厚度曲线，从而将渗硼时间、渗硼温度和渗层厚度三者联系起来，目的在于：

①通过设定的渗硼时间和温度预测渗硼层的厚度；

②根据确定的渗硼厚度调整渗硼时间和温度。

因此，渗硼动力学的探索，对于实际生产实践或者理论研究具有重大的指导意义。

1.3.2 渗硼动力学研究的方法

渗硼动力学研究方法：将渗硼样品制样、抛光，然后用光学显微镜观察、拍照，再根据JB/T 7709—2007，测量渗层厚度，具体方法如表5所示[11]，其中，h为渗层厚度。

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