扩散硼硅共渗过程中饱和介质成分对钢性能的影响的研究 / Study on the effect of saturating medium composition on the properties of steels during diffusion borosiliconizing: EDN: https://elibrary.ru/MXZJRA

张熙 Zhang Xi 张熙 Zhang Xi; 古里耶夫 亚历山大 A.M. Guryev 古里耶夫 亚历山大 A.M. Guryev; 吕格登诺夫 布里杨 B.D. Lygdenov 吕格登诺夫 布里杨 B.D. Lygdenov

扩散硼硅共渗过程中饱和介质成分对钢性能的影响的研究 / Study on the effect of saturating medium composition on the properties of steels during diffusion borosiliconizing

EDN: https://elibrary.ru/MXZJRA

Авторы

张熙 Zhang Xi 张熙 Zhang Xi 阿尔泰国立技术大学·波尔祖诺夫
古里耶夫亚历山大 A.M. Guryev 古里耶夫亚历山大 A.M. Guryev 湖北省数字化纺织装备重点实验室, 武汉纺织大学
吕格登诺夫布里杨 B.D. Lygdenov 吕格登诺夫布里杨 B.D. Lygdenov 湖北省数字化纺织装备重点实验室, 武汉纺织大学

Ключевые слова:

硼硅共渗; 耐腐蚀性; 高温抗氧化性; 显微硬度

Аннотация

本研究探究了不同浓度硅铁 (FeSi) (10%, 15%, 20%, 25%) 对硼硅共渗层组织与性能的影响. 对 GB 12Mn, AISI H13 和 GB S50C 三种钢材在 950℃ 下进行粉末包埋渗硼处理 4 小时, 通过腐蚀试验 (10% H₂SO₄ 溶液浸泡 96h), 高温氧化试验 (800℃ 氧化 8h) 和显微硬度测试, 系统评估了 FeSi 浓度对渗层耐蚀性, 抗高温氧化性及硬度特性的影响规律. 结果表明: 随着 FeSi 浓度从 10% 增加至 25%, 三种钢材的腐蚀质量损失率均显著上升, 其中 GB 12Mn 腐蚀失重最小 (0.87%~1.41%), AISI H13 最大 (14.63%~42.87%), GB S50C 居中. 高温氧化测试中, 所有试样质量损失率均低于 0.04%, 表明硼硅共渗可显著提升钢材的高温抗氧化性能. 硬度分析显示, FeSi 浓度对硬度特性影响显著: GB 12Mn 在 10% FeSi 时获得最高表层硬度 (1427 HV) 和最深渗层 (约 130μm); GB S50C 在 15% FeSi 时综合性能最优, 表层硬度达 1641 HV, 渗层深度约 150μm; AISI H13 表层硬度随 FeSi 增加而持续上升, 25% 时达 1455 HV, 但渗层较薄且均匀性欠佳. 综合考虑耐蚀性, 抗氧化性和硬度特性, GB 12Mn 推荐采用 10% FeSi 工艺, GB S50C 推荐 15% FeSi, AISI H13 可根据使用需求选择较高 FeSi 浓度.